Снизить потери при передаче электричества через сети LVDC помогают стандарты МЭК

Томас Эдисон (на фото выше справа) и Никола Тесла (на фото выше слева) были очень разными, но оба считались великими изобретателями. Не пройдя углубленные курсы математики и инженерного дела в ВУЗе, Эдисон вместо этого создавал новые технологии грубым методом проб и ошибок. 

Он утверждал, что изобретение - это "один процент вдохновения и девяносто девять процентов пота". Именно Эдисону приписывают изобретение фонографа, кинокамеры, щелочной батареи и, что самое важное, электрической лампочки и системы распределения электроэнергии. 

Напротив, Тесла вырос в Европе и уже в раннем возрасте демонстрировал признаки инженерного гения. Его способность выполнять интегральное исчисление "в уме" заставляла преподавателей думать, что Тесла жульничает. 

Он учился в политехническом институте Йоаннеум в Граце (Австрия), который в то время был одним из лучших технических учебных заведений мира. После завершения обучения Тесла в начале своей карьеры некоторое время работал с Эдисоном. Хотя он восхищался методами Эдисона, Тесла считал подход коллеги "крайне неэффективным". 

Гений и образование Теслы привели его к разработке основ электрических асинхронных двигателей, беспроводной телеграфии, радио, неоновых ламп и технологии дистанционного управления. Фактически, его разработки и изобретения в области трехфазных систем передачи электрической энергии и переменного тока в конечном счете позволили создать глобальную инфраструктуру распределения электричества, который все мы пользуемся сегодня. 

Таким образом, технология переменного тока, которую продвигал Тесла, в начале прошлого века, в конце концов, возобладала над технологией постоянного тока, являвшейся детищем Томаса Эдисона. Но в последние годы системы переменного тока обрели "второй дыхание", подарив новую надежду на доступ к электричеству более чем миллиарду людей из развивающихся и не совсем благополучных стран и регионов. 

Томас Эдисон называл систему переменного тока Теслы "непрактичной" по сравнению с его более простой, хотя и менее эффективной, системой постоянного тока. Проблема заключалась в том, что решение Эдисона допускало создание электрической сети в радиусе только лишь полутора километров от источника электропитания. Это мешало использовать данную технологию для передачи огромного количества энергии, необходимой фабрикам и городам. Система Теслы была более дешевой и позволяла передавать энергию на большие расстояния.

Тем не менее, по экономическим соображениям, большинство устройств, которые мы используем сегодня в наших домах и офисах, запитываются с помощью переменного тока (например, телевизоры, холодильники и светодиодные светильники, работают от источника постоянного тока). При этом электричество для них подается из сети переменного тока. 

И каждый раз, когда постоянный ток преобразуется в переменный ток с использованием адаптеров и трансформаторов, происходит потеря до 20% полезной энергии в виде тепла. Вы никогда не задумывались, почему зарядное устройство вашего телефона нагревается? Так вот нагрев возникает именно поэтому. 

Вот почему в последнее время как в развитых, так и в развивающихся странах все более широкое распространение находят системы распределения постоянного тока низкого напряжения (также известные как LVDC). 

Традиционно крупные энергетические предприятия вырабатывают электроэнергию, а затем транспортируют ее через сеть высоковольтных воздушных линий на подстанции. Когда электричество достигает подстанций, оно преобразуется с понижением напряжения для последующего распределения по отдельным домохозяйствам. 

В случае LVDC выработка электроэнергии происходит намного ближе к месту ее потребления. Технология LVDC устраняет необходимость в преобразовании постоянного тока в переменный, а затем обратно в постоянный ток, как того требует структура традиционных электрораспределительных систем. Это делает переменный ток менее расточительным и более экономичным вариантом.

В развитых странах использование LVDC помогает повысить энергоэффективность и снизить выбросы углекислого газа, обеспечивая при этом превосходное качество электроэнергии. В развивающихся странах эта технология позволяет напрямую и без потерь использовать энергию, генерируемую, например, солнечными батареями, которые изначально вырабатывают постоянный ток.

Специалисты Международной электротехнической комиссии (International Electrical Commission; IEC; МЭК) возглавляют усилия по стандартизации в этой сфере. Международные стандарты МЭК для LVDC-систем обеспечивают техническую основу для производителей соответствующего оборудования, стремящихся к созданию безопасных и эффективных изделий, и помогают установщикам систем LVDC в любой точке мира. Они также позволяют регулирующим органам проводить сравнительный анализ систем от разных поставщиков.

Распространение релевантных международных стандартов МЭК, как полагают эксперты, будет способствовать все более широкому внедрению и применению технологии LVDC. Они помогут ускорить коммерциализацию соответствующих продуктов и открыть рынки для честной конкуренции, которая идет на пользу конечным потребителям.