چرا که نمیتوان با استفاده از جریان مستقیم (DC) انرژی را منتقل کرد
بین جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) در انتقال انرژی تفاوتهای مهمی وجود دارد، و این تفاوتها DC را در برخی موارد مناسب برای انتقال انرژی نمیکنند. در زیر چند دلیل اصلی آورده شده است:
عدم توانایی تبدیل ولتاژ: ترانسفورماتورها قطعات اصلی سیستمهای جریان متناوب هستند که اجازه میدهند تا انرژی بین سطوح مختلف ولتاژ تبدیل شود. چون جهت جریان در DC ثابت است، نمیتواند از طریق تغییر میدان مغناطیسی مانند AC ولتاژ را تبدیل کند، که باعث میشود ترانسفورماتورهای سنتی برای انتقال DC کاربرد نداشته باشند.
اتلاف انرژی: هنگامی که DC به مسافتهای دور منتقل میشود، به دلیل جریان پیوسته انرژی زیادی از دست میدهد. این اتلاف عمدتاً در گرم شدن مقاومت، به خصوص در سیمها مشاهده میشود، جریان DC نسبت به AC گرمی بیشتری تولید میکند که کارایی DC در انتقال مسافتهای دور را محدود میکند.
چالشهای فنی: هرچند سیستمهای HVDC مزایای منحصر به فرد خود را دارند، مانند عدم تأثیر القایی و تداخل کمتر با خطوط ارتباطی، اما فناوری فعلی نسبتاً پیچیده و گران است. علاوه بر این، محدودیتهای فنی و مشکلات کارایی سوئیچها و قطعکنندههای DC نیز عواملی هستند که از کاربرد گسترده آنها جلوگیری میکنند.
نیاز به تجهیزات: بسیاری از دستگاههای الکترونیکی و طراحیهای مداری برای جریان متناوب بهینه شدهاند و استفاده از جریان مستقیم ممکن است نیاز به تجهیزات تبدیل اضافی، مانند مستقیمسازها و معکوسسازها داشته باشد که پیچیدگی و هزینه سیستم را افزایش میدهند.
سنتهای تاریخی و استانداردها: صنعت برق براساس AC مجموعهای از استانداردها و زیرساختها را ایجاد کرده است، از جمله طراحی شبکه، ساخت و نگهداری زیرстанسیونها، که تبدیل بزرگمقیاس به DC در سیستمهای موجود نیاز به سرمایهگذاری و تغییرات بزرگ دارد.
به طور خلاصه، اگرچه DC در برخی سناریوهای خاص مزایای خود را دارد، AC به دلیل حمایت ترانسفورماتوری منحصر به فرد، اتلاف انرژی کم و حمایت زیرساختهای موجود هنوز گزینه اصلی در شبکههای گسترده انتقال انرژی است. با این حال، با پیشرفت فناوری، انتقال DC در حوزههای خاصی مانند نیاز به کارایی انتقال انرژی، مانند شارژ خودروهای برقی و برخی کاربردهای صنعتی، توجه بیشتری مییابد.