Постоянный ток: возрождение Феникса

Последнее время все больше разговоров о новой эре постоянного тока, которая вот-вот наступит в электрических сетях по всему миру. Аналитики из международной консалтинговой компании PWS не так давно представили прогноз, согласно которому в ближайшие четверть века многочисленные игроки энергетического рынка, в том числе и конечные потребители, значительно снизят расходы на энергоснабжения именно засчет использования постоянного тока.

Несмотря на то, что в мире балом правит переменный ток, существуют кейсы, когда использование высоковольтных передач постоянного тока оказывается более предпочтительным, а также ряд предпосылок, которые благоволят постоянному току.

Например:

· Использование постоянного тока значительно уменьшит стоимость ЛЭП (для высоковольтных передач постоянного тока требуется меньше проводников);

· Вычислительная техника работает от постоянного тока. Выпрямители и импульсные преобразователи напряжения в компьютерах генерируют лишнее тепло. Известно, что Facebook и Microsoft, например, уже оснастили свои центры обработки данных гибридными системами переменного/постоянного тока и экономят порядка двадцати процентов электроэнергии.

· Солнечные панели генерируют, а накопители электроэнергии копят именно постоянный ток. Сейчас, чтобы отдавать постоянный ток (который из накопителя чаще всего идет на бытовые нужды, а все бытовые приборы работают на переменном токе) в накопителях устанавливаются инверторы, и на преобразование теряется до 10% от общего кпд).

· Многие системы электрического привода, потребляющие значительную долю электроэнергии в промышленности, оснащены полупроводниковыми частотными преобразователями, которые питаются от выпрямленного переменного напряжения.

· Системы зарядной инфраструктуры электромобилей потенциально потребуют усилить сетевую инфраструктуру: возникнет дополнительная необходимость передачи мощностей на большие расстояния.

· Твердотельные преобразователи напряжения, используемые в системах и сетях постоянного тока, быстро совершенствуются.

· Подводные кабели, высокое ёмкостное сопротивление которых влечет большие потери при передаче на переменном токе (кабельная линия протяженностью 250 км между Швецией и Германией).

· Подключение удалённых электростанций к распределительной сети.

И это далеко не все. Преимущества постоянного тока способствует будущему применению вставок постоянного тока для разбиения больших энергосистем на несколько несинхронизированых частей. По информации одного из материалов Electrical Engineering Portal, развивающаяся энергосистема Индии представляет собой не что иное, как нескольких региональных систем, соединенных друг с другом высоковольтными линиями постоянного тока. Китай намерен также использовать высоковольтные линии постоянного тока (800 кВ) для передачи огромных мощностей на протяжённые расстояния от гидро и термальных электростанций.

Однако, все не так просто. Сфера электроснабжения является одной и самых строго зарегулируемых, а для систем постоянного тока нормативов пока просто не существует. В тоже время, технические стандарты электроснабжения на постоянном токе разрабатываются американской ассоциацией EMerge Alliance, которая уже пробует системы постоянного тока в коммерческих зданиях.

И хотя еще непонятно, как будет происходить переход в разных странах мира, и в частности в России, сегодня очевидно, что частичный переход назрел.