To bedzie dlugi post ale bez skroconej historii sie nie obejdzie.
Na przelomie XIX i XX wieku doszlo do tzw wojny pradow gdzie dwoch rywali Thomas Edison i Nikola Tesla rywalizowali ze soba aby to ich rozwiazanie znalazlo sie powszechne w uzyciu i zasilalo miejskie budownictwo, zaklady pracy, transport itd.
Thomas Edison wierzyl ze bedzie to prad staly DC Current a Nikola Tesla ze bedzie to prad zmienny AC Current.
Na poczatku to prad staly byl wykorzystywany do oswietlania ulic, przemyslowych napedow czy powstajacych trakcji tramwajowych.
Pradnice pradu stalego mogly latwo wspolpracowac z bateriami akumulatorow co podwyzszalo niezawodnosc zasilania.
Pierwsze elektrownie wytwarzaly prad staly i powstawaly w nowych miastach w USA i Kanadzie.
Edison opracowal zabezpieczenia obwodow pradu stalego i pierwsze liczniki stalopradowe ro rozliczania z odbiorcami i wydawalo sie ze jego rozwiazanie bedzie tym ktore bedzie stosowane na masowa skale.
Jednak pomimo tych zalet prad staly mial powazne wady. Nie bylo mozliwe podwyzszanie czy obnizanie napiec zeby latwo przesylac prad na duze odleglosci i z tego powodu energia byla dostarczana na krotkie dystanse.
MImo wszystko wydawalo sie ze od pradu stalego nie ma odwrotu.
Ale do USA przybyl z Europy geniusz Nikola Tesla ktory spotkal sie z Edisonem i zaczeli nawet wspolpracowac ze soba. Sam Edison zlecil mu aby poprawil wydajnosc swoich elektrowni i ten to zrobil.
Po jakims czasie Tesla zaproponowal Edisonowi aby ten przeszedl na produkcje pradu przemiennego. Edison oczywiscie odmowil i wspolpraca miedzy nimi zostala zakonczona.
Tesla sie nie poddal i kiedy na swojej drodze poznal Georga Westinghouse przesiebiorce i wynalazce. Ten byl zachwycony pomyslem Tesli i pomogl mu zbudowac pierwsza elektrownie na prad przemienny ktora okazala sie sukcesem.
Zaskoczony Edison rozpoczal czarna akcje propagandowa i przekonywal ze prad przemienny jest bardzo niebezpieczny i probujac udowodnic swoje teorie publice zaczal zabijac pradem przemiennym zwierzeta a nawet wymyslil kszeslo elektryczne na ktorym skazano morderce.
Mimo tez innych wpadek z pradem przemiennym to ten okazal sie latwiejszy w przesylaniu na duze odleglosci dzieki latwemu transformowaniu czyli podniesienia napiecia przez jeden transformator a potem obnizenia go przez drugi transformator a dodatkowo prad przemienny mozna bylo latwiej przeksztalic na prad staly a odwrotnie jest to duzo trudniejsze do zrobienia.
Pomysl Tesli okazal sie znacznie tanszy w ekspolatacji i ostatecznie Edison musial sie poddac i zajac sie innymi problemami.
I tak mniej wiecej prad przemienny podbil swiat i pomogl w globalnej elektryfikacji calych panstw.
Jednak wracajac do tematu to czy jednak prad przemienny nadal bedzie przyszloscia? Prad staly nie do konca zostal porzucony. Baterie, akumulatory wytwarzaja prad staly i swietnie nadaje do zasilania urzadzen przenosnych jak latarki czy wspolczesne smartfony.
Malo tego, cala elektronika dziala na prad staly. Wszelkiego rodzaju zasilacze przeksztalcaja prad przemienny na prad staly aby zasilic komputery, laptopy czy smartfony.
Rozwoj technologii sprawil ze prad staly wrocil i mozna powiedziec ze uzupelnia sie z pradem przemiennym.
To co kilkadziesiat lat temu bylo trudne do zrealizowania czyli przemiana pradu stalego na prad przemienny nie jest juz wielkim problemem dzieki przeksztaltnikom AC/DC.
W czasach rozwoju OZE to fotowoltaika czy farmy wiatrowe wytwarzaja prad staly a dopiero pozniej jest zamieniany na prad przemienny.
W czasach Tesli i Edisona na drodze pradu stalego stala prymitywna technologia a dzieki wspolczesnym technologiom prad staly zaczyna coraz bardziej zyskiwac i mozna przesylac go na jeszcze wieksze odleglosci z mniejszymi stratami niz prad przemienny, dzieki liniom HVDC.
Linie HVDC znalazly zastosowanie laczac wyspy z ladami a perspektywy sa takie ze beda mogly laczyc cale kontynenty.
Prad staly nie generuje pol elektromagnetycznych ktore odzialuje na inne przewody czy srodowisko, ziemie czy wode.
Kilka lat temu dokonano przelomu i udalo sie stworzyc transformator UltraHVDC ktory pewnie dziala inaczej niz transformator pradu AC ale najwieksza bolaczka pradu DC zostala pokonana i mozna go przesylac na potezne odleglosci.
Obecnie koszty wdrozenia HVDC na szeroka skale sa duzo wyzsze niz AC ale korzysci jakie za soba niosa wydaja sie powoli bardziej oplacalne na dluzsza mete a sama technologia przesylu i przetwarzania pradu DC z czasem bedzie coraz tansza.
Oczywiscie nie nastapi to w ciagu kilku lat ale kto wie czy za kilka dekad prad przemienny bedzie juz tylko przeszloscia a Nikola Tesla ostatecznie przegra historyczna walke z Thomasem Edisonem i prad staly bedzie standardem.
2 problemy:
- prad przemienny jest latwiejszy w przesylaniu i jest to rozwiazanie stosowane na szeroka skale( i to jest NAJWAZNIEJSZY argument ). NIKT nie zainwestuje KROCI aby w sposob efektywniejszy przesylac prad staly ot - efektywniej ( money talks )
- duzo prosciej jest "wyprostowac " prad przemienny niz zsinusoiwacic ( istnieje takie slowo ? ) prad staly.
BYC MOZE istnieja argumenty ZA pradem stalym - ale prad przemienny wygral ten wyscig lata temu i nie ma opcji zeby wymyslac koło na nowo.
zsinusoiwacic ( istnieje takie slowo ? )
Używa się określenia inwersja prądu stałego ;)
NIKT nie zainwestuje KROCI aby w sposob efektywniejszy przesylac prad staly ot - efektywniej
Nie zgadzam sie z tym. Linie przesylowe HVDC sa juz budowane a w przyszlosci bedzie ich coraz wiecej.
Nawet w Polsce PSE czyli Polskie Sieci Elektroenergetyczne zainwestuja w nastepnej dekadzie duze pieniadze na linie HVDC przesylajac prad z polnocy na poludnie Polski.
Wtedy kiedy zostana zakonczone budowy farm wiatrowych na Baltyku, drozej ale efektywniej bedzie mozna przeslac prad na drugi koniec Polski.
Edison ostatecznie mial racje. Prad staly ma wiecej korzysci niz prad przemienny ale w jego czasach przesyl tego rodzaju pradu byl nie efektywny.
Przy pradzie stalym potrzeba mniejszej ilosci przewodow. Jest tylko biegun dodatni i ujemny, ewentualnie mozna dodatkowo zastoswac ochronny.
Mozliwosc magazynowania energii pradu stalego w akumulatorach.
Bezproblemowa integracja z energią odnawialną a sam przesył energii z OZE prądem stałym to przyszlosc energetyki.
Oszczędność miejsca i kosztów. Odbiorniki na prad staly moga moga byc lzejsze, bardziej kompaktowe a mniejsza powierzchnia pozwala na zoptymalizowane wykorzystanie przestrzeni.
Systemy prądu stałego mogą obniżyć koszty instalacji i konserwacji dzięki uproszczonej konstrukcji i mniejszej liczbie komponentów.
Rozwoj silnikow elektrycznych na prad staly sprawil ze pozbyto sie szczotek i komutatora (silnik BLDC) co zwiekszylo ich zastosowanie w nowoczesnych zakladach przemyslowych. Do tego silniki pradu stalego nie oddaja mocy biernej w przeciwienstwie do silnikow indukcyjnych, wiec nie jet potrzebna kosztowna kompensacja mocy biernej przez zastosowanie baterii kondensatorow.
Prad staly jest znacznie bezpieczniejszy dla organizmow zywych. Przyjmyje sie ze dlugotrwale napiecie dotykowe bezpieczne to wartosc 12 V pradu przemiennego.
Aby wywolac podobne skutki patofizjologiczne przy pradzie stalym wartosc napiecia musi byc 2-4 wieksza.
ale prad przemienny wygral ten wyscig lata temu i nie ma opcji zeby wymyslac koło na nowo.
Jak sie okazuje czasami warto wymyslic kolo na nowo bo inaczej stoimy w miejscu. I to kolo wymysla sie z powrotem. Prad staly wraca i ma coraz szersze zastosowania dzieki rozwojowi energoelektroniki, automatyki i elektroniki i jego wady sa eliminowane.
Prad staly ma przed soba swietlana przyszlosc i Edison moze w zaswiatach otwierac szampana a Tesla jak widzi co sie dzieje to przewraca sie w grobie!
Linie HVDC, choć początkowo związane z wyższymi kosztami wdrożenia, mają potencjał zmniejszenia strat energetycznych w długim okresie.
Wnioskiem z tej historii jest to, że rozwój technologii nie zawsze prowadzi do całkowitego wyeliminowania starszych standardów
