Trocha historie: jak to bylo (a je) s dálkovým přenosem elektřiny
16.08.2016Ačkoliv dnes bereme využívání elektrické energie a její přenos na mnohakilometrové vzdálenosti jako samozřejmost, cesta k takové technické vymoženosti byla dlouhá a trnitá. Až do konce 19. století sloužil pro užití elektřiny pouze proud stejnosměrný, který byl vyráběn dynamy; dynamo však ve skutečnosti vyrábí proud střídavý, který je složitým procesem v komutátoru ve vlastním stroji měněn na proud stejnosměrný, a až po jeho přivedení k motoru opět kolektorem změněn na proud střídavý. První využitelné elektromotory proto byly výhradně na proud stejnosměrný a o přenosu elektrické energie se zdaleka ještě ani neuvažovalo – energetické zdroje ke spotřebičům si konzumenti jednoduše museli vozit s sebou.
Prvotní přenosová vedení elektrické energie byla tedy napájena stejnosměrným proudem, který postačoval na Edisonovy žárovky, Křižíkovy obloukovky nebo i provoz výtahů, ale jeho přenos provázely obrovské ztráty. Pokud chceme docílit minimálních ztrát, je nutné využít menšího proudu a tedy většího napětí ve vedení; proto se dnes elektrická energie přenáší vysokým střídavým napětím, protože střídavý proud lze jednoduše do těchto hladin transformovat.
Za skutečný posun v přenosu střídavého elektrického proudu je zodpovědný konstruktér ruského původu M. O. Dolivo-Dobrovolského (pro více informací klikněte zde http://www.odbornecasopisy.cz/elektro/casopis/tema/michail-osipovic-dolivo-dobrovolskij--12825), který jako jeden z prvních odhalil možnosti třífázového střídavého proudu. V r. 1890 sestrojil na Teslově principu nový elektromotor na střídavý proud, mnohem jednodušší, spolehlivější a hospodárnější než na proud stejnosměrný. 28. května 1891 pak poprvé Dobrovolskij ve spolupráci s dalšími odborníky uskutečnil první experiment dálkového přenosu střídavého proudu za pomoci transformátorů. Experiment byl přijat s velkým světovým ohlasem, definitivně obrátil pozornost ke střídavému proudu a přesvědčivě ukázal možnosti dálkového přenosu elektřiny.
První přenosy střídavého proudu velmi vysokého napětí (od 220 kV do 740 kV) se na evropském kontinentu uskutečnily na počátku minulého století; dnes jsou v podstatě vyřešeny všechny problémy s přenosem elektrické energie s napětím do 1 500 kV. Dokonce se zdá, že efektivní přenos elektrické energie z doby průmyslové revoluce nemá odzvoněno, a to paradoxně v oblasti, ve které kdysi bylo naprosto nepoužitelné – při přenosu velkého množství elektřiny na obrovské vzdálenosti. Tato metoda High Voltage Direct Current (HVDC), využívající stejnosměrného proudu s napětím stovek kilovoltů, se užívá např. v přenosovém vedení z Austrálie do Tasmánie, a oproti střídavému vedení má nízké ztráty. Do budoucna Evropská komise plánuje zainvestovat 300 milionů Eur do vývoje HVDC přenosového vedení mezi zeměmi na severozápadě Evropy a nemalé částky mají být také zainvestovány do přenosových sítí mezi severní Afrikou a Evropou. Zdá se, že ačkoliv má HVDC technologie prozatím omezené využití, budoucnost této staronové technologie bude pravděpodobně ještě velmi překvapivá.