22
Июль
–
август
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
Будущее за
постоянным током
Грегори Рид (Gregory Reed)
лаборатория Electric Power Systems Lab, Университет Питтсбурга
ПРЯМОЙ
разговор
Я
пригласил
Рика
Буша
на
экскурсию
по
Питтсбур
-
гу
(
штат
Пенсильвания
,
США
) —
городу
,
который
постепенно
превращается
в
кузницу
инноваци
-
онных
решений
для
обсуждения
критических
проблем
,
с
которыми
мы
сталкиваемся
в
области
на
-
дежности
,
экологичности
и
безопасности
.
Рик
посетил
не
только
лабораторию
электроэнергетических
систем
Питтсбургского
университета
,
но
и
Центр
Энергетических
Инноваций
,
где
университет
и
его
партнеры
развивают
в
лабораторных
условиях
возможности
сетей
посто
-
янного
и
переменного
тока
.
Почти
135
лет
назад
имен
-
но
в
этих
местах
проходила
знаменитая
«
война
токов
»
между
Эдисоном
,
Тесла
и
Вестингаузом
.
В
той
вой
не
по
-
беда
осталась
за
переменным
током
.
Но
сейчас
,
благо
-
даря
эволюции
высоковольтных
электронных
технологий
и
разработке
выключателей
для
цепей
постоянного
тока
высокого
напряжения
и
других
технологий
поддержки
,
постоянный
ток
может
снова
составить
конкуренцию
переменному
току
в
качестве
международного
стандарта
энергораспределительной
инфраструктуры
по
следую
-
щим
причинам
:
1.
Многие
новые
линии
электропередачи
на
длинные
дистанции
в
США
,
Азии
и
Европе
переходят
на
посто
-
янный
ток
высокого
напряжения
(HVDC). HVDC
может
передавать
от
пяти
до
восьми
раз
больше
энергии
по
той
же
линии
по
сравнению
с
высоковольтным
пере
-
менным
током
.
Широкомасштабное
внедрение
HVDC
может
привести
к
полному
исчезновению
широко
-
масштабных
каскадных
отключений
,
а
сегодняшний
уровень
развития
преобразователей
с
питанием
от
источника
напряжения
(VSC)
позволяет
строить
сети
постоянного
тока
.
В
США
и
Канаде
,
где
мы
сейчас
видим
зарождение
коммерческой
передачи
HVDC,
предлагается
множество
проектов
передачи
энергии
от
больших
ветряных
и
солнечных
электростанций
.
Все
новые
высоковольтные
ЛЭП
Китая
спроектирова
-
ны
и
построены
под
HVDC.
Европа
расширяет
и
об
-
новляет
свою
инфраструктуру
передачи
электроэнер
-
гии
в
формате
HVDC,
включая
межнациональные
и
межконтинентальные
соединения
.
2.
Постоянный
ток
по
умолчанию
совместим
с
солнеч
-
ной
и
ветряной
генерацией
.
Возобновляемые
источ
-
ники
производят
энергию
неравномерно
,
что
требует
включения
в
систему
устройств
хранения
(
батарей
)
для
обеспечения
бесперебойного
электроснабжения
,
а
также
конвертирующего
интерфейса
на
входе
в
сеть
.
Солнечные
панели
по
умолчанию
вырабатывают
по
-
стоянный
ток
,
как
и
батареи
,
в
силу
чего
постоянный
ток
оказывается
более
совместимым
интерфейсом
.
3.
Большинство
современных
нагрузок
(
потребите
-
лей
)
и
электронного
оборудования
работают
на
постоянном
токе
.
Большинство
современных
элек
-
трических
и
электронных
приборов
требуют
низко
-
вольтного
постоянного
тока
.
И
все
же
мы
продол
-
жаем
снабжать
это
конечное
оборудование
через
старомодные
выпрямители
,
вызывающие
потерю
мощности
от
5%
до
20%.
4.
Значительный
рост
интеграции
хранения
энергии
.
Хранение
энергии
необходимо
для
более
эффек
-
тивного
использования
возобновляемых
источников
энергии
.
Большинство
технологий
хранения
энергии
работают
на
постоянном
токе
(
в
первую
очередь
,
батареи
),
что
создает
возможности
для
улучшения
эффективности
интеграции
и
сокращения
операци
-
онных
издержек
.
5.
Постоянный
ток
значительно
эффективнее
,
чем
пе
-
ременный
.
Нынешние
моторы
и
устройства
,
работа
-
ющие
на
постоянном
токе
,
обладают
более
высокой
эффективностью
и
соотношением
мощности
к
разме
-
рам
.
Аналогично
светодиодные
светильники
,
работа
-
ющие
на
постоянном
токе
,
до
75%
более
эффективны
,
чем
лампы
накаливания
.
На
уровне
высоковольтных
сетей
большая
эффективность
технологий
конверте
-
ров
постоянного
тока
позволяет
улучшить
доставку
электроэнергии
на
дальние
расстояния
.
6.
Микросети
постоянного
тока
и
гибридные
микросети
постоянно
-
переменного
тока
разрабатываются
в
рас
-
чете
на
устойчивость
и
надежность
.
Микросетевые
решения
эффективно
интегрируют
локальные
и
рас
-
пределенные
источники
энергии
в
основную
сеть
для
обеспечения
определенных
конечных
нагрузок
,
повы
-
шения
надежности
и
создания
возможностей
для
куп
-
ли
-
продажи
(
по
нетто
-
замерам
)
энергии
в
целях
ми
-
нимизации
стоимости
электроэнергии
для
конечного
потребителя
.
Устройство
микросетей
также
способ
-
ствует
повышению
устойчивости
сети
и
безопасности
энергоснабжения
.
7.
Постоянный
ток
больше
подходит
для
использова
-
ния
в
подземных
и
подводных
условиях
,
чем
пере
-
менный
.
Применительно
к
подземным
и
подводным
способам
передачи
и
распределения
,
постоянный
ток
обходится
дешевле
,
чем
переменный
,
и
по
начальной
стоимости
,
и
по
стоимости
долгосрочной
эксплуата
-
ции
и
обслуживания
.
Постоянный
ток
также
требует
только
двух
проводов
в
отличие
от
переменного
тока
,
для
которого
требуются
три
фазы
,
то
есть
меньше
ин
-
фраструктуры
.
8.
Технологии
,
необходимые
для
использования
всех
преимуществ
постоянного
тока
в
дата
-
центрах
,
домах
и
в
обществе
,
сейчас
активно
развиваются
.
Постоян
-
ный
ток
уже
и
так
используется
в
«
нижней
части
соци
-
альной
пирамиды
»
в
сельском
Китае
,
Индии
и
других
развивающихся
странах
,
потому
что
существующие
национальные
сети
(
переменного
тока
)
не
достига
-
23
Июль
–
август
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
ПРЯМОЙ
разговор
ют
отдаленных
районов
.
Также
наиболее
важными
новыми
потребителями
электроэнергии
сегодня
яв
-
ляются
такие
компании
,
как
и
Apple,
которые
используют
дата
-
центры
и
серверные
кластеры
,
ра
-
ботающие
от
постоянного
тока
.
9.
Развитие
и
адаптация
электромобилей
.
Электромо
-
били
с
батареями
постоянного
тока
заряжаются
от
источника
постоянного
тока
в
разы
быстрее
,
чем
от
источника
переменного
тока
.
Новая
инфраструктура
обслуживания
электромобилей
предоставляет
значи
-
тельный
потенциал
роста
для
сектора
электрического
транспорта
,
приводит
к
снижению
выбросов
углево
-
дородов
и
другим
экологическим
преимуществам
.
10.
Новые
технологии
поддерживают
чистую
,
локаль
-
ную
,
распределенную
генерацию
постоянного
тока
.
Энергия
солнца
,
ветра
,
вторичной
переработки
био
-
массы
,
а
также
инновационные
недорогие
топливные
элементы
на
основе
природного
газа
идеальны
для
зеленой
локальной
генерации
.
Инфраструктура
по
-
стоянного
тока
позволит
улучшить
интеграцию
таких
ресурсов
в
сеть
и
повысить
их
общую
экономическую
и
природоохранную
ценность
.
Я
счастлив
присоединиться
к
общемировым
усили
-
ям
по
поддержке
развития
инфраструктуры
постоянного
тока
.
Здесь
,
в
Питтсбурге
,
в
двадцать
первом
веке
исто
-
рия
повторяется
,
и
нам
предстоят
новые
битвы
между
постоянным
и
переменным
током
.
Грегори
Рид
—
профессор
и
директор
Центра
Энер
-
гетики
и
Лаборатории
электроэнергетических
систем
(Electric Power Systems Lab)
в
Свансоновской
инженер
-
ной
школе
Питтсбургского
Университета
.
Обновление электросистемы
приводит к рекордному сокращению отключений
В
целях
постоянного
обеспече
-
ния
потребителей
безопасной
,
на
-
дежной
,
доступной
и
чистой
энер
-
гией
и
энергетическими
услугами
компания
РЕСО
инвестирует
более
500
млн
долларов
в
обновление
своей
электрической
инфраструк
-
туры
путем
превентивного
обслу
-
живания
и
обновления
оборудова
-
ния
.
Эта
работа
привела
к
тому
,
что
средняя
длительность
отключений
оказалась
самой
низкой
в
исто
-
рии
компании
,
а
число
отключений
в
год
—
вторым
снизу
.
Конкретно
за
последние
три
месяца
2015
года
РЕСО
выполнила
более
100
про
-
ектов
,
направленных
на
повыше
-
ние
надежности
электроснабже
-
ния
клиентов
.
Эта
работа
в
сумме
с
580
проектами
,
выполненными
за
первые
три
квартала
2015
года
,
со
-
ставляет
почти
700
проектов
.
С
октября
по
декабрь
в
рамках
постоянного
мониторинга
систе
-
мы
были
проведены
22
проекта
по
коррекции
и
превентивному
обслу
-
живанию
.
РЕСО
также
продолжи
-
ла
обновление
и
установку
новых
реклоузеров
по
всему
региону
.
В
системе
РЕСО
более
1700
рекло
-
узеров
,
которые
предупредили
бо
-
лее
580 000
устойчивых
перебоев
в
электроснабжении
клиентов
РЕСО
в
2015
году
.
С
целью
предотвращения
от
-
ключений
,
вызванных
влияни
-
ем
растительности
,
РЕСО
также
устанавливает
укрепленные
ВЛ
с
изолированными
проводами
.
По
-
сле
установки
почти
11 000
футов
(3353
м
)
такого
провода
в
2015
году
РЕСО
стала
обладателем
более
19
миль
(31
км
)
линий
такого
типа
по
всей
обслуживаемой
террито
-
рией
.
Тщательная
обрезка
деревьев
также
способствует
сокращению
числа
отключений
,
вызванных
вли
-
янием
деревьев
и
другой
расти
-
тельности
.
В
2015
году
компания
инвестировала
приблизительно
36
млн
долларов
в
подрезку
дере
-
вьев
и
другой
растительности
вдоль
2800
миль
(4506
км
)
воздушных
ЛЭП
ее
системы
передачи
и
распределе
-
ния
электроэнергии
.
www.peco.com
НОВОСТИ
технологии
Компания
Greenlee
запустила
проект
первой
в
отрасли
лаборато
-
рии
эргономики
, Greenlee ErgoLab.
Лаборатория
,
расположенная
в
го
-
роде
Рокфорд
(
штат
Иллинойс
,
США
)
предлагает
передовое
обо
-
рудование
для
определения
эрго
-
номичности
инструментов
путем
тщательного
научного
тестирова
-
ния
,
измерений
и
анализа
.
Такой
анализ
поможет
энергетическим
компаниям
и
всем
,
кто
использует
электроинструменты
в
своей
ра
-
боте
,
а
также
менеджерам
по
за
-
купкам
и
руководителям
опреде
-
лить
наилучшие
инструменты
для
использования
на
рабочем
месте
.
Также
была
разработана
мобиль
-
ная
версия
ErgoLab
для
проведе
-
ния
анализа
на
местах
.
В
лаборатории
ErgoLab
клиенты
компаний
Greenlee, Sherman+Reilly
Inc.
и
HD Electric Co.
смогут
во
-
очию
наблюдать
,
как
сокращаются
их
мышцы
при
пользовании
разны
-
ми
инструментами
в
разных
поло
-
жениях
.
Это
поможет
им
принять
взвешенное
решение
и
выбрать
наиболее
подходящие
для
работы
инструменты
.
Мобильное
отделе
-
ние
Greenlee ErgoLab
позволяет
специалистам
по
эргономике
до
-
ставить
оборудование
для
тести
-
рования
непосредственно
на
место
работы
клиента
,
будь
то
здание
,
люлька
подъемника
или
верхушка
опоры
ЛЭП
.
Использование
передового
обо
-
рудования
для
электромиографии
и
программного
обеспечения
для
эргономического
анализа
дает
воз
-
можность
исследователям
Greenlee
замерять
и
регистрировать
электри
-
ческую
активность
в
скелетной
мы
-
шечной
ткани
.
В
дополнение
к
этому
,
они
также
смогут
собирать
информа
-
цию
о
силе
хвата
и
значениях
других
биопараметров
,
таких
как
частота
сердечных
сокращений
,
ЭКГ
и
тем
-
пература
кожи
.
www.greenlee.com
Greenlee создает первую в отрасли
эргономическую лабораторию
Оригинал статьи: Будущее за постоянным током
Постоянный ток может снова составить конкуренцию переменному току в качестве международного стандарта энергораспределительной инфраструктуры
