Kaj je razlog za nezmožnost prenosa električne energije z uporabo enosmerne struje (DC)?
Vzroki, da je prenos struje z enosmerko (DC) nemogoč
Med enosmerno (DC) in izmenično struj (AC) pri prenosu energije obstajajo nekateri ključni razliki, ki te razlike niso primerne za prenos energije v nekaterih primerih. Tukaj so nekateri glavni razlogi:
Manjka zmogljivost pretvorbe napetosti: Transformatorji so ključni sestavni deli sistemov izmenične struje, ki omogočajo pretvorbo moči med različnimi ravnilom napetosti. Ker je smer enosmere struje konstantna, ni mogoče doseči pretvorbe napetosti s spremembo magnetnega polja, kot to lahko storimo z izmenično strijo, kar pomeni, da tradicionalni transformatorji ne morejo biti uporabljeni za prenos enosmere struje.
Izguba energije: Ko se enosmera struja prenaša na dolge razdalje, doživi veliko izgubo energije zaradi neprekinjenega pretoka struje. Ta izguba se najbolj odkriva v segrevanju upora, še posebej v vodih, kjer enosmera struja generira več toplote kot izmenična, kar omejuje učinkovitost enosmere struje pri prenosu na dolge razdalje.
Tehnične izzive: Čeprav imajo sistemi visokonapetostne enosmere struje (HVDC) svoje unikatne prednosti, kot so brez indukcijskega efekta in manjše motnje komunikacijskim črtam, je trenutna tehnologija relativno zapletena in draga. Poleg tega so tudi tehnične omejitve in problemi učinkovitosti DC preklopnikov in varnikov faktori, ki ovirajo njihovo široko uporabo.
Zahtevnost opreme: Številne elektronske naprave in sheme vezij so optimizirane za izmenično struje, uporaba enosmere struje pa lahko zahteva dodatno pretvorbeno opremo, kot so rektifikatorji in inverterji, kar poveča zapletenost in stroške sistema.
Zgodovinske tradicije in standardi: Energetski sektor je dolgo utrdil sklop standardov in infrastrukture, temelječih na izmenični striji, vključno z oblikovanjem omrežja, gradnjo in vzdrževanje podstanih, kar pomeni, da bi velika pretvorba na enosmero struo v obstoječih sistemih zahtevala ogromno naložbe in spremembe.
V zaključku, čeprav ima enosmera struja svoje prednosti v nekaterih specifičnih situacijah, ostaja izmenična struja še vedno glavni izbor v širokem spektru omrežij za prenos energije zaradi svoje unikatne podpore transformatorjev, nizke izgube energije in obstoječe infrastrukture. Vendar pa s razvojem tehnologije prenos energije z enosmero struje pridobiva vse večjo pozornost v določenih področjih, kot so zahteve po učinkovitosti prenosa energije, kot je nabiranje baterij eletričnih vozil in določene industrijske aplikacije.
