tisková zpráva společnosti Siemens
Přibližně 120 let uplynulo od doby, kdy se vedl urputný boj o budoucnost koncepce elektrických sítí. V té době se elektrické sítě od těch dnešních snad ani více lišit nemohly. Elektřina byla tehdy přenášena pomocí stejnosměrného proudu, který tvrdě prosazoval Thomas Edison. 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 měla takové ztráty, že se elektřina dala rozvádět jen na vzdálenost zhruba dvou kilometrů. Do popředí se tedy začal postupně dostávat střídavý proud. Jeho hlavními zastánci byli podnikatel George Westinghouse a zejména vynálezce Nikola Tesla.
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.
Stejnosměrně na dálku i v budovách
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. Vědci společnosti Siemens ve spolupráci s dalšími partnery nicméně vyvíjejí řešení, které by umožnilo rozšířit stejnosměrný proud i do rozvodů v budovách.
Důvod je prostý – drtivá většina menších elektrických spotřebičů využívá k chodu 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 stejnosměrné napětí. Tento převod 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 cílem vývojářů vyvinout technologie, které by takto efektivní rozvod stejnosměrného proudu umožnily zrealizovat. 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 Evropské Unie 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 jsou tak vhodné nejen díky vyšší účinnosti, ale například i s ohledem na solární panely na střechách budov, které umí vyrábět pouze stejnosměrný proud.
