Осталось неизвестным имя конструкторов, но в 1882 году Томас Эдисон запустил первую в мире электростанцию, которая предлагала своим клиентам постоянный ток 100 Вольт. Постоянный ток тогда в основном использовался для освещения зданий и улиц с помощью ламп накаливания и в то время это был самый современный способ освещения.
Правда его популяризация была затруднена — постоянный ток из-за просадок напряжения не подходил для передачи на большие расстояния. Электростанции должны были быть построены в каждом районе, чтобы доставлять электроэнергию напрямую получателю по кратчайшему пути.
Технология же переменного тока была разработана Николой Теслой. С ним больших проблем с отправкой даже на дальние расстояния не было. Благодаря трансформаторам напряжение было поднято до гораздо более высокого значения, при котором ток был бы намного меньше (P = U * I), и, таким образом, потери и конечные затраты на передачу были значительно ниже. Конечный потребитель получал напряжение, приведенное к действующему значению постоянного тока (в Америке около 100 В).
Эдисон, имея патенты на распределение постоянного тока, пытался дискредитировать конкурентов. Однако в этой «войне токов» постоянный ток проиграл — до конца 19 века его таки преобразовали в переменный.
Иначе обстояло дело в Европе, где напряжение было в 2 раза выше. Города обычно были меньше, поэтому электростанции постоянного тока поначалу справлялись. Впрочем, большинство из них всё-же перешли на переменный ток в конце 1920-х годов.
Для лампочек и обогревателей переменный ток вместо постоянного не имел значения. Также и двигатели коллекторной серии, поскольку их сердечники были изготовлены из магнитомягкого материала, без проблем работали на переменке.
Электронных устройств было мало. Радиоприемники обычно были аккумуляторными, а сетевые выпускались двух разновидностей: питающиеся от переменного тока и универсальные. В сетях постоянного тока использовались последние, которые также работали после перевода сети на переменный ток.
Прошло 100 лет. Зеленые заставляют отказаться от тепловых электростанций и использовать только возобновляемые источники для производства электроэнергии. Одним из них являются батареи фотоэлектрических элементов, часто устанавливаемые на крышах зданий. Постоянный ток от этих ячеек преобразуется в переменный с помощью инвертора и подается в сеть. Большим недостатком данного типа домашней солнечной установки является то, что она не может работать при отсутствии напряжения от электростанции в сети (из-за риска поражения электрическим током). Таким образом, в случае отказа сети (или отключения электроэнергии) полнофункциональная фотоэлектрическая установка не может быть использована. Решением могут стать автономные, в которых фотоэлектрические элементы заряжают аккумуляторы. В настоящее время этот тип является дорогостоящим из-за стоимости хранения энергии.
При таком решении следует задаться вопросом о смысле преобразования постоянного напряжения фотоэлементов или аккумуляторов в переменный ток, присутствующий в бытовых розетках. Большая часть бытовой техники, будь то светодиодные светильники или импульсные блоки питания для различных электронных устройств, ноутбуки, всякие адаптеры, с успехом могут питаться постоянным током. Проблемны только устройства старого типа с сетевыми трансформаторами или упрощенные бестрансформаторные блоки питания. Но большинство из них также могут питаться от постоянного тока через электронный инвертор. К сожалению, выпускаемые в настоящее время устройства не имеют явной информации о возможности альтернативного питания постоянкой.
Кстати, сейчас на Западе активно ведутся работы по разработке норм и стандартов для домашних сетей постоянного напряжения LVDC (Low Voltage Direct Current).
Переменный ток остается самым простым способом передачи энергии на большие расстояния. Тем не менее, линии электропередачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC) использовались ограниченно в течение долгого времени, примером чего является электрическое соединение в виде подводных кабелей. На стыке обеих технологий передачи работают полупроводниковые преобразовательные системы, которые могут работать в выпрямительном или инверторном режиме в зависимости от направления передаваемой энергии.
Так вернемся ли мы спустя более века к питанию постоянным током от сетевой розетки? В прошлом большой проблемой такого решения была дальняя передача тока от городской электростанции. Но в настоящее время экологически чистые солнечные или ветряные электростанции могут работать на крыше каждого дома. Может поэтому будущее домашних сетей будет принадлежать постоянному току? Вопрос интересный…
Комментарии читателей:
Пока это далеко до реализации, по крайней мере в России. На примере электромобилей и количества заправок для них, а также сколько времени уже этой теме, видно, как долго решаются такие вопросы. Да и чистый электромобиль непопулярен, используются больше гибриды. Но они дороже: надо сначала покупить гибрид с электрикой и ДВС одновременно, а потом ещё и платить дороже, за эксплуатацию и ремонт двух систем, да и многие льготы на электромобили уже сняты. А уж думать о солнечных батареях и ветряках в Подмосковье нет смысла, мы не в Калифорнии или в Туркмении и даже не в Узбекистане и не на берегу моря, как Нидерланды. Даже если будет госпрограмма дающая льготы за выработку гражданами Эл. энергии, не уверен что население воспримет её на ура, если она будет с большим сроком окупаемости оборудования. Где гарантия , что эти льготы завтра не отменят, как это было с электромобилями? А уже при отсутствии каких-либо программ, тем более данная тема не актуальна. Поэтому пишите о том, что ближе к жизни и может быть реализовано. Не надо фантазий и маниловщины. О каких солнечных или ветряных электростанция на крыше каждого дома можно говорить например в средней полосе России, например в Подмосковье? Много ли вы их видите на крышах? Наверно даже для южных регионов России эти электростанции экзотика!
