تغطية شاملة

عودة التكنولوجيا الكهربائية التي كان توماس إديسون رائدًا فيها سابقًا

إن نمو الطاقة المتجددة بعيدًا عن المراكز الحضرية أو الصناعية يشجع على العودة إلى التيار المباشر

التيار المباشر ذو الجهد العالي الطويل (HVDC) كيلو فولت في كندا. المصدر: تونيجلين14.
التيار المباشر ذو الجهد العالي الطويل (HVDC) كيلو فولت في كندا. مصدر: توني جلين 14.

بقلم آني سنيد، تم نشر المقال بموافقة مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل وشبكة أورت إسرائيل 20.08.2017

قبل أكثر من 100 عام، نيتشه مناظرة بين العلماء ورؤساء الصناعة حول الشبكة الكهربائية التي سيتم بناؤها في الولايات المتحدة الأمريكية: هل يجب أن تعتمد على التيار المتردد (AC) أو التيار المباشر (DC)؟ يتم استخدام كلتا الطريقتين لنقل الطاقة، حيث يتدفق التيار المباشر باستمرار في نفس الاتجاه، بينما يغير التيار المتردد اتجاهه بشكل دوري. دافع توماس إديسون عن التيار المباشر وحتى صعق الحيوانات الضالة علنًا بالتيار المتردد لإقناع الجمهور بالخطر الذي ينطوي عليه الأمر. لكن في أوائل العشرينيات من القرن العشرين، مال الميزان لصالح سعر الصرف لأسباب فنية واقتصادية.

الآن عاد التيار المباشر إلى الحلبة. في السنوات القادمة، سيتم ربط العديد من خطوط نقل التيار المباشر المنتشرة هنا وهناك عبر الولايات المتحدة بما لا يقل عن تسعة خطوط طويلة للتيار المباشر عالي الجهد (HVDC) تخطط العديد من الشركات للتقاعد.

ويرجع ذلك أساسًا إلى اتجاهين: الغرب الأوسط ومناطق أخرى من الولايات المتحدة تنتج اليوم كمية كبيرة من الطاقة المتجددة - حوالي 2.8 تريليون كيلووات ساعة اعتبارًا من عام 2015 - وتحتاج شركات الكهرباء إلى وسائل لنقلها إلى المراكز الحضرية والمناطق الصناعية البعيدة. المراكز. يقول واين جالي، نائب رئيس قسم الهندسة في شركة Clean Line Energy Partner، التي تخطط لبناء أربعة خطوط تيار مباشر عالية الجهد: "توجد موارد بعيدة، وببساطة لا توجد بنية تحتية كافية لنقل الطاقة إلى السوق". وقد أرسلت الشركة، التي يقع مقرها الرئيسي في هيوستن، فرقًا إلى الميدان للتحضير لتقاعد أحد الخطوط، حيث سيحمل طاقة الرياح لمسافة تزيد عن 1,160 كيلومترًا من أوكلاهوما وشمال تكساس إلى تينيسي وأركنساس، ومن هناك إلى مناطق أخرى مجاورة. تنص على.

تم إتقان تكنولوجيا نقل الجهد في السبعينيات، مما يسمح بعودة التيار المباشر إلى الساحة كخيار قابل للتطبيق - وعلى الخطوط التي يتجاوز طولها 70 إلى 500 كيلومتر، يكون التيار المباشر أفضل من التيار المتردد. لأنه من طول معين، تصبح أنظمة التيار المتردد أكثر تكلفة في الإعداد من أنظمة التيار المستمر بسبب مشاكل مثل المقاومة الأكبر. يقول جريجوري ريد، رئيس "مركز الطاقة" و"معهد الشبكة الكهربائية" بجامعة بيتسبرغ: "إن استخدام خطوط التيار المباشر هو حل أفضل بكثير لنقل الطاقة من مزارع الرياح أو الطاقة الشمسية البعيدة". "مصادر مواردنا تتغير بوتيرة سريعة."

وبما أن الطاقة المتجددة لن تختفي في المستقبل القريب، فإن التيار المباشر لن يختفي أيضاً. وكما يقول غالي: "التيار المباشر لم يختفي تمامًا أبدًا".

تعليقات 12

  1. التيار المتردد يحتاج إلى عدد أقل من خطوط النقل لنفس الطاقة حيث أن التيار العائد لشركة الكهرباء (الخط المحايد) هو صفر (توأمة تيارات الطور تتكفل بذلك). في التيار المباشر، يجب أن يحمل خط الإرجاع أيضًا الكثير من التيار...
    ولذلك فإن التيار المتردد أرخص بكثير في التنفيذ.

  2. ألا يستحق العودة إلى التيار المباشر في المنزل اليوم؟
    أي أنه يمكن للعديد من المنازل تركيب أنظمة الألواح الشمسية التي تنتج تيارًا مباشرًا.
    واليوم يتم تحويل التيار إلى تيار متردد باستخدام محول باهظ الثمن بحيث يمكن بيعه لشركة الكهرباء.
    وحتى استخدام التيار على مستوى المنزل يتطلب، في رأيي المتواضع، التحويل إلى التيار المتردد، لأن هذا هو التيار الذي صممت الأجهزة المنزلية لاستقباله.
    أليس من الأفضل في بعض الحالات ترك التيار كتيار مباشر واستخدامه في المنازل - كتيار مباشر؟
    أعلم أن هذا يعني أن العديد من الشركات المصنعة للأجهزة سيتعين عليها تغيير أجهزتها، لكنني لا أعتقد أنها مشكلة معقدة.

  3. ليست المقاومة هي المشكلة، بل السعة والمحاثة في الخطوط الطويلة. كلا هذين المكونين "شفافان" للتيار المباشر ولكنهما يسببان موجات متكررة وفقدان الطاقة في التيار المتردد. على أية حال، قم بتغيير الجهد إلى قيم كبيرة لتقليل الخسائر الأومية.

  4. و. بن نير
    من حيث المبدأ، فإن فقدان الطاقة في المقاومة الأومية هو نفسه بالنسبة للتيار المباشر والتيار المتردد، لنفس المقاومة.
    P = I^2 * R. لكن، وأنت هنا على حق، قانون أوم هو مجرد قانون تقريبي، لأنه لأسباب مختلفة، تعتمد مقاومة التيار على التردد (يتحرك التيار المتردد في غلاف الموصل، وبالتالي فإن مساحة المقطع العرضي الفعالة أصغر، وهناك ظواهر أخرى للتحريض والسعة).

    يواجه التيار المتردد مشكلة صعبة في تنسيق الخطوط مع التيار المختلف، الأمر الذي يتطلب أنظمة تحكم معقدة. من ناحية أخرى، التيار المتردد هو أسهل للتبديل. في التيار المباشر، يمكنك الاكتفاء بخطوط أقل بنفس القوة، وهي ميزة كبيرة.

    اليوم، تعتبر أنظمة تحويل التيار المباشر (وكذلك أنظمة التصحيح والعكس) فعالة للغاية، ولم تكن موجودة في زمن إديسون وتسلا. خطط إديسون لبناء محطات طاقة محلية وبالتالي توفير نقل الكهرباء - وفي النهاية قرر ما لصالح تسلا وويستنجهاوس (وحتى ذلك الحين لم يرغبوا في تدخين محطات توليد الطاقة داخل المدن).

  5. إن فقدان الطاقة بسبب المقاومة الأومية، على طول الخطوط الموصلة، يكون أصغر في التيار المتردد منه في التيار المباشر.
    ما ورد في المقال، ولكن للأسف لم يتم شرحه، هو أنه في خطوط النقل الطويلة، التي تزيد عن 500 إلى 800 كيلومتر، من الضروري إنشاء أنظمة معقدة تكلف أكثر مع الجهد المتردد مقارنة بالجهد المباشر.
    بالنسبة لي يبدو الأمر غريبًا جدًا وغير قابل للتصديق.
    إن خسائر الطاقة في التيار المباشر هائلة، والأكثر من ذلك، أن الجهد الكهربي يتم إنشاؤه في الأصل كجهد متناوب ويجب تصحيحه قبل نقله وتوزيعه في الخطوط.
    باختصار - غير واضح.

  6. ينتقل كل من التيار المتناوب والتيار المباشر عبر أفضل موصل. وفي حالة الجسم فهو سطحه.

    تكمن مشكلة التيار المباشر في أنه يتسبب في تحلل الماء الموجود في الجسم إلى أكسجين ذري وهيدروجين. والنتيجة قاتلة.

    يمر التيار الكهربائي عبر القلب فقط إذا كان القلب على أقصر طريق موصل إلى الأرض.

  7. نيكولا تيسلا يتعرض للظلم من جديد؟!؟؟
    مات الرجل وهو يعلم أن التاريخ لن يذكره باعتباره من وقع على نظام الصرف الحالي - وهذا عار!
    نحن جميعًا مدينون له بأنه سيتم ذكر اسمه على الأقل في مقالات كهذه!
    مهندس بخيبة أمل

  8. سأتوسع لأنه لم يتم شرحه في المقال.
    التيار المتردد في حد ذاته ليس له أي ميزة. وميزته هي سهولة رفع الجهد بواسطة المحولات، وهو أمر ضروري للنقل لمسافات طويلة، وسهولة خفض الجهد مرة أخرى للاستخدام.
    لقد تحسنت تكنولوجيا تحويل الجهد بالمكونات الكهربائية كثيرًا، من يتذكر مصادر الطاقة القديمة والثقيلة التي كانت لدينا؟

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.