สาเหตุที่ทำให้ไม่สามารถส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าโดยใช้กระแสตรง (DC) ได้นั้นคืออะไร

สาเหตุที่ไม่สามารถส่งผ่านพลังงานด้วยกระแสไฟฟ้าตรง (DC)

มีความแตกต่างสำคัญระหว่างกระแสไฟฟ้าตรง (DC) และกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ในการส่งผ่านพลังงาน และความแตกต่างเหล่านี้ทำให้ DC ไม่เหมาะสมในการส่งผ่านพลังงานในบางกรณี นี่คือเหตุผลหลักๆ:

• ขาดความสามารถในการแปลงแรงดัน: เทรนซ์ฟอร์เมอร์เป็นส่วนประกอบหลักของระบบกระแสไฟฟ้าสลับ ซึ่งช่วยให้สามารถแปลงพลังงานระหว่างระดับแรงดันที่แตกต่างกันได้ เนื่องจากทิศทางของกระแสไฟฟ้าตรงคงที่ มันจึงไม่สามารถแปลงแรงดันโดยการเปลี่ยนสนามแม่เหล็กเหมือนกับกระแสไฟฟ้าสลับ ซึ่งทำให้เทรนซ์ฟอร์เมอร์แบบดั้งเดิมไม่สามารถใช้งานในการส่งผ่านกระแสไฟฟ้าตรงได้

• การสูญเสียพลังงาน: เมื่อส่งผ่านกระแสไฟฟ้าตรงระยะทางไกล จะเกิดการสูญเสียพลังงานอย่างมากเนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลอย่างต่อเนื่อง การสูญเสียนี้สะท้อนออกมาจากการทำความร้อนของความต้านทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายไฟ กระแสไฟฟ้าตรงสร้างความร้อนมากกว่ากระแสไฟฟ้าสลับ ซึ่งจำกัดประสิทธิภาพของการส่งผ่านกระแสไฟฟ้าตรงระยะทางไกล

• ความท้าทายทางเทคนิค: แม้ว่าระบบ HVDC จะมีข้อดีเฉพาะ เช่น ไม่มีผลกระทบจากความเหนี่ยวนำและมีการรบกวนต่อสายสื่อสารน้อย แต่เทคโนโลยีปัจจุบันยังซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ ข้อจำกัดทางเทคนิคและการทำงานที่ไม่คุ้มค่าของสวิตช์และเบรกเกอร์กระแสไฟฟ้าตรงก็เป็นปัจจัยที่ขัดขวางการใช้งานอย่างกว้างขวาง

• ความต้องการของอุปกรณ์: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจรหลายชนิดถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับกระแสไฟฟ้าสลับ และการใช้กระแสไฟฟ้าตรงอาจต้องการอุปกรณ์แปลงเพิ่มเติม เช่น รีเฟคทิฟและอินเวอร์เตอร์ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายของระบบ

• ประเพณีและมาตรฐานทางประวัติศาสตร์: อุตสาหกรรมไฟฟ้าได้กำหนดมาตรฐานและโครงสร้างพื้นฐานขึ้นบนกระแสไฟฟ้าสลับมานานแล้ว รวมถึงการออกแบบกริด การสร้างและบำรุงรักษาสถานีไฟฟ้า ซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ไปสู่กระแสไฟฟ้าตรงในระบบปัจจุบันต้องใช้การลงทุนและเปลี่ยนแปลงอย่างมาก

สรุปแล้ว แม้ว่ากระแสไฟฟ้าตรงจะมีข้อดีในบางสถานการณ์ แต่กระแสไฟฟ้าสลับยังคงเป็นตัวเลือกหลักในเครือข่ายการส่งผ่านพลังงานที่กว้างขวางเนื่องจากสนับสนุนโดยทรานส์ฟอร์เมอร์ที่ไม่เหมือนใคร การสูญเสียพลังงานต่ำ และโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยี การส่งผ่านกระแสไฟฟ้าตรงกำลังได้รับความสนใจมากขึ้นในพื้นที่เฉพาะ เช่น ความต้องการประสิทธิภาพในการส่งผ่านพลังงาน อาทิเช่น การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและบางแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรม