Tento systém však měl řadu nedostatků, například velikost stejnosměrného napětí se téměř nedala měnit a spotřebitelé tak byli napojeni přímo na napětí generované v elektrárně. Samotná rozvodná síť navíc vykazovala takové ztráty, že se elektřina dala rozvádět jen na vzdálenost zhruba dvou kilometrů. Do popředí se tedy začal postupně dostávat proud střídavý. Jeho hlavními zastánci byli podnikatel George Westinghouse a zejména známý vynálezce Nikola Tesla (na HW serveru viz také článek Další kniha na téma Nikola Tesla a jeho vynálezů).
V současné době jsou stejnosměrné rozvodné sítě používány zejména pro přenos velkého množství elektrické energie pomocí technologie HVDC. V budoucnu by však mohl být stejnosměrný proud k dispozici i v běžné zásuvce...
O vítězství střídavého proudu nad stejnosměrným nakonec rozhodla výstavba elektrárny na Niagarských vodopádech, kde se naplno ukázaly výhody střídavého vedení. Ta největší spočívá v možnosti jednoduše měnit velikost napětí pomocí transformátorů. Lze tak přenášet velké množství energie při vysokém napětí a relativně nízkých proudech, což znamená výrazně nižší ztráty i při přenosu na větší vzdálenosti.
Doba se nicméně stále mění a stejnosměrné napětí se dnes začíná opět vracet. Paradoxně nachází využití zejména v oblasti, ve které bylo kdysi naprosto nepoužitelné, při přenosu velkého množství elektrické energie na velké vzdálenosti. Tato technologie se nazývá High Voltage Direct Current (HVDC) a k přenosu energie využívá stejnosměrný proud s napětím stovek kilovoltů. Hlavní výhodou HVDC oproti střídavému vedení jsou nižší ztráty. Kvůli nutnosti převodu stejnosměrného proudu na střídavý a naopak má ale tato technologie jen omezené využití. Výzkumníci ze společnosti Siemens nicméně ve spolupráci s dalšími partnery vyvíjejí řešení, které by umožnilo rozšířit stejnosměrný proud i do rozvodů v budovách.
Stejně jako většina elektroniky, i osvětlení využívající diody musí být vybaveno usměrňovačem, který mění střídavý proud na stejnosměrný. Jejich stále rostoucí počet je jednou z příčin vývoje stejnosměrných rozvodů pro budovy.
Důvod je prostý – drtivá většina menších elektrických spotřebičů využívá k chodu právě stejnosměrný proud. Ať už jde o počítače, televize či notebooky, prakticky veškerá elektronika je vybavena zdrojem, který mění střídavé napětí 230 V ze zásuvky na požadované napětí stejnosměrné. Tento převod ale není bezeztrátový (stačí se ostatně dotknout například horkého napájecího adaptéru notebooku) a byť jsou ztráty na jednotlivých prvcích relativně malé, v součtu už zdaleka zanedbatelné nejsou. Vývojáři odhadují, že centrální usměrňování střídavého proudu několika většími usměrňovači by přineslo zhruba pětiprocentní úspory elektrické energie. V současné době je proto cílem vývojářů vyvinout technologie, které by takto efektivní rozvod stejnosměrného proudu umožnily realizovat. To znamená nejen účinné usměrňovače, ale i řadu ochranných a monitorovacích prvků, včetně systému pro bezpečnou správu celé stejnosměrné sítě.
Důraz na energetickou efektivitu bude v dohledné době ostatně nutností. Nařízení EU totiž bude po roce 2020 vyžadovat, aby měly téměř všechny nově postavené budovy prakticky nulovou spotřebu elektrické energie. V praxi to znamená, že budova může spotřebovat maximálně tolik energie, kolik sama vyrobí. Stejnosměrné rozvody by se tak mohly osvědčit nejen díky vyšší účinnosti, ale například i s ohledem na solární panely na střechách budov, které umí vyrábět pouze stejnosměrný proud.
Zdroj: Siemens, ilustrační obrázky: Siemens, George Hodan a Peter Griffin
Komentáře
Poslední odstavec v článku
Mě osobně zarazil poslední ostavec, pokud jsem to dobře pochopil budu muset za tento proud zaplati a jestě povině mít např. solarni panely. Dodaná energie vyrobana elektrárnou a spotřebovaná spotřebovaná spotřebiči, kterou jsem zaplatil a znovu vyrobit vcetně nákladů na např. solarní panely, aby podle vzorce energie přijatá a enerie vyrobená na budově po odečtení se rovnala nule? Pokud se mýlím rád ušlyším argument, který to vyvrátí tuto doměnku.