A jednak prąd stały

Całkiem niedawno, bo w marcu tego roku, dywagowałem na blogu na temat „Zmiennego podejścia do prądu stałego”. Niby mi wyszło, że w tym może być przyszłość. Niby, że to technologia perspektywiczna i trochę niedoceniana. Ale nie oszukujmy się, argumentów zbyt wielu na to nie miałem. Bardziej przekonanie. Więc teraz, gdy tylko wpadła mi w ręce kolejna informacja z tego zakresu, spieszę uzupełnić poprzednie portfolio.

Nie minął jeszcze miesiąc, gdy firmy ABB i Green uruchomiły nowoczesne centrum danych. Ma być ono najbardziej wydajnym na świecie, pracując w trybie on-line, a wykorzystuje właśnie technologię prądu stałego. I to między innymi powoduje większą niezawodność i efektywność energetyczną. Green to jeden z czołowych dostawców technologii informatycznych i komunikacyjnych w Szwajcarii. Zarządza między innymi centrum danych o nazwie greenDatacenter Zurich West. Pracują tam serwery HP obsługujące technologię prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC ), co jest – jak dotąd – najbardziej wydajną realizacją tej technologii w centrum danych.

greenDatacenter Zurich West  (źródło: www.greendatacenter.ch)

Pierwsze testy pokazały, że wykorzystanie prądu stałego daje wzrost wydajności o co najmniej 10 proc. w stosunku do analogicznych rozwiązań bazujących na prądzie przemiennym. Jednocześnie koszty inwestycji (porównując analogicznie) były o 15 proc. niższe. A ponieważ systemy DC są mniej złożone niż systemy AC, dzięki czemu wymaganych jest znacznie mniej przekształceń energii, przy pełnym obciążeniu system pobiera nawet 20 proc. energii mniej.

Projekt ten jest kolejnym dowodem na ekspansję ABB w kierunku wykorzystania technologii prądu stałego. Zresztą firma ta jest pionierem rozwiązań umożliwiających przekształcanie energii elektrycznej między systemami AC i DC, a także pierwszą, która wprowadziła na rynek rozwiązanie do przesyłu na dużą odległość prądu stałego wysokiego napięcia. Obecnie prąd stały „znaleźć” można w instalacjach ABB średniego i niskiego napięcia, w systemach ładowania pojazdów elektrycznych, sieciach rozdzielczych statków, budownictwie oraz właśnie centrach danych.
Ale mało tego. Okazało się, że i dla firmy HP projekt ten stał się wyzwaniem, a być może przełomem, bowiem specjalnie na potrzeby tego centrum spółka przygotowała rozwiązania informatyczne, które mogą pracować w technologii HVDC, w tym serwery i systemy magazynowania danych. Pojawiły się nawet informacje, że jest to początek realizacji większej strategii firmy HP ukierunkowanej na dostosowanie produktów informatycznych do technologii HVDC.

Sławomir Dolecki

Zmienne podejście do prądu stałego

Gdy w sieci pojawiła się informacja o pierwszym na świecie systemie prądu stałego dla statków, zacząłem się zastanawiać nad istotą... prądu stałego. Trochę chyba przyzwyczailiśmy się, że na co dzień mamy do czynienia z prądem przemiennym, a stały jest tak trochę w zapomnieniu. Ba, dla przeciętnego użytkownika energii niemalże nie istnieje. Oczywiście w świadomości, bo przecież każdy z nas korzysta z niego wiele razy dziennie. Ale ta istota prądu stałego zaprzątnęła moje myśli na tyle, że zacząłem szukać informacji, gdzie i dlaczego się go wykorzystuje. Czy huty metali nieżelaznych, gdzie gigantyczne prądy niezbędne w procesie technologicznym wymagają zasilania DC, elektronika użytkowa (zasilacze, ładowarki, piloty) czy szynowa komunikacja publiczna to już wszystko?

Przy okazji natknąłem się na dość ciekawą teorię, którą przytoczę, bo mnie zafrapowała... Otóż niejaka justyna94_15, która przygotowała opracowanie na temat prądu na stronę www.sciaga.pl, napisała:

„Nad tym, czy prąd zmienny jest lepszy od prądu stałego można by długo dyskutować, jednak już sama nazwa faworyzuje prąd zmienny. Zmienność kojarzy się z ruchem, zmianami (na lepsze lub gorsze), stałą aktywność, życie itp. Stałość zazwyczaj kojarzy się z zatrzymaniem, martwotą, bezruchem.”

Ha! Czy komuś poza autorem tych słów przyszło to kiedyś do głowy? Stałość to bezruch! Dobre! Całe szczęście, że z tą teorią nie zapoznali się wcześniej inżynierowie z firmy Myklebusthaug Management, bo zapewne w życiu nie zamówiliby wspomnianego na wstępie pierwszego na świecie systemu zasilania prądem stałym jednostki pływającej. No bo przecież nie było ich zamiarem, by 93-metrowy okręt o załadunku pięć tysięcy ton zastygł bez ruchu przy portowym nabrzeżu. A z ich planów wynika raczej, że ten przybrzeżny statek pomocniczy, budowany obecnie w Norwegii, będzie pracował na najwyższym poziomie efektywności energetycznej. Rozwiązanie energetyczne będzie natomiast kompletnym pokładowym systemem prądu stałego, włączając w to wszystkie systemy zasilania, napędu i automatyki. Według twórców i przyszłego użytkownika będzie też najnowocześniejszy i najbardziej ekologiczny system zasilania na świecie. Zainteresowanych szczegółami odsyłam do serwisu prasowego ABB i na youtube, gdzie pod hasłem „ Onboard DC Grid” znaleźć można wiele ciekawych materiałów.

Przykład jednostki na, których będą instalowane systemy zasilania prądem stałym

Ale wracając do sedna. Tropiąc prądy trafiłem na dość ciekawą prawidłowość. Rozwojem tej technologii zainteresowana jest przed wszystkim ABB. I zapewne nie robi tego społecznie albo z powodu kultywowania pamięci o Michaelu Faradayu. Przecież nie kto inny, tylko właśnie ta spółka, słynie w świecie z systemów prostownikowych, budowanych zresztą w Polsce. A napędy? Proszę bardzo. Technologia prądu stałego niesie dla nich wiele możliwości, dlatego ABB wciąż inwestuje w ich rozwój. Efektem tych prac jest wprowadzona ostatnio do sprzedaży nowa rodzina przekształtników tyrystorowych serii DCS800. Jest to produkt nowoczesny, bo chociaż zasada działania przekształtników prądu stałego nie zmieniła się od dziesięcioleci, to ich funkcjonalność, interfejs sterowania i koncepcja integracji z systemami nadrzędnymi ulega ciągłej ewolucji. Warto tu też wspomnieć o HVDC, przecież najlepsze systemy przysłania energii na duże odległości wykorzystując właśnie prąd stały.
Może jednak nie jest do końca tak, że ten prąd stały to „martwota i bezruch”. Może wciąż kryje w sobie wiele możliwości, które po prostu trzeba odkryć. Może ochota z jaką świat przeszedł na prąd przemienny jest pójściem na łatwiznę, bo go łatwiej transformować, przesyłać i obrabiać... A przecież każda ciekawostka i nowość związana z DC zaczyna się od słów „najbardziej energooszczędny”, „super efektywny”, „ekologiczny”. A to chyba nie przypadek...

Sławomir Dolecki