Fotowoltaika

Dlaczego prądu stałego nie wysyłam na duże odległości tak jak przemiennego ?

Zarówno prąd stały i zmienny mają swoje zalety i wady, a ze względu na swoje właściwości znajdują różne zastosowania. Za ojca prądu przemiennego uważa się Nicole Tesle i to za jego sprawą na duże odległości zaczęto przesyłać prąd zmienny, a nie jak to było wcześniej stały. Ale w zasadzie dlaczego tak się dzieje?

Prąd stały

Prąd elektryczny jest to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Prąd stały charakteryzuję się stałym zwrotem oraz kierunkiem przepływu ładunków w odróżnieniu do prądu przemiennego i zmiennego. Wzór na prąd stały przedstawia się następująco: P[W] = U[V] x I[A], gdzie: P to moc, U napięcie a I natężenie prądu. Ze wzoru możemy oczytać, że dowolnie zmieniane wartości prądu i napięcia na końcu mogą dawać taką samą moc. Prąd stały przepływający przez przewód musi pokonać opór przez co generuje straty cieplne – grzanie się przewodów oraz straty części mocy. Głównie przez te straty zdecydowano się na przesył prądu przemiennego. Przesył prądu stałego jest zupełnie nie ekonomiczny. Aby go przesyłać przewody musiałyby być bardzo dużej grubości. Poza tym żeby zmniejszyć straty w niewielkich od siebie odległościach musiały by znajdować się małe elektrownie. Wszystko to generuje dodatkowe koszty. Dla przykładu jeżeli trzeba by było dostarczać odbiorcom duże moce o określonym napięciu na przykład 230V, wartości prądu również były by bardzo duże mogły by dochodzić do na przykład do wartości 100A a nawet więcej w zależności od mocy. Takie duże prądy to nie tylko bardzo grube przewody, ale też odpowiednie zabezpieczenia i niebezpieczeństwo z tym związane. To wszystko sprawiło, że na duże odległości przesyłamy prąd przemienny.

Renesans prądu stałego

            Pomimo wszystkich zalet prądu przemiennego rozpoczęto ponownie zajmować się przesyłem prądu stałego. Wszystko za spraw odnawialnych źródeł energii. Duże farmy wiatrowe oraz elektrownie fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały. Instalacje te zazwyczaj ulokowane są poza granicami aglomeracji miejskich. Linie przesyłowe prądu stałego wysokiego napięcia HVDC – Hight Voltage Direct Current są już stosowane na przykład w Chinach oraz środkowozachoniej części Stanów Zjednoczonych. Jakie korzyści uzyskujemy poprzez zastosowanie HVDC? Po pierwsze małe straty – przy zastosowaniu bardzo grubych przewodów których stosowanie nie jest zbyt dużym kłopotem po za miastem. Po drugie HVDC jest jedynym sposobem na połączenie dwóch sieci energetycznych prądu przemiennego  technicznie niekompatybilnych ze sobą.

 

HVDC na świecie i w Polsce

            Najdłuższą o największej mocy linią HVDC na świecie jest linia łącząca Xiangjiba z Szanghajem w Chinach. Lina ta na odległości 2071 km dostarcza 6 400 megawatów energii elektrycznej.  Najdłuższy podziemny kabel do przesyłu energii to Murraylink w Australii o długości 180 km. Najdłuższy podwodny kabel łączy Norwegię z Holandią i mierzy 580 km. Pierwszą w Polsce linie HVDC oddano do użytku w roku 2000 linia ta łączy Polskę ze Szwecją. Po stronie polskiej znajduję się w okolicach Ustki po stronie szwedzkiej w pobliżu miejscowości Karishamn. W roku 2015 uruchomiono drugą w naszym kraju linię która łączy Polskę z Litwą. Połączenie obu tych linii spowodowało zamknięcie tak zwanego “pierścienia bałtyckiego” umożliwiając przesył energii pomiędzy niezsynchronizowanymi do tej pory systemami.

1 Komentarz

  1. Akapit wyjaśniający dlaczego na duże odległości przesyła się prąd zmienny a nie stały, zupełnie tego nie wyjaśnia!

Zostaw odpowiedź