PŘENOS ELEKTRICKÉ ENERGIE BUDOUCNOSTI

Ohromný technický pokrok přináší stále nová a moderní řešení nejrůznějších problémů, přesto se před energetiky otevírá řada úkolů a otázek, na něž budou muset již v brzké budoucnosti najít odpověď'. Přenos elektrické energie se bude muset zajišťovat ze stále větších vzdáleností. Rozsáhlé aglomerace budou potřebovat stále větší množství energie, které se do nich musí přivést. Přitom při všem se musí respektovat stále se zpřísňující ekologické a ekonomické požadavky.
Vývoj trojfázových přenosů elektrické energie směřuje ke stále se zvyšujícímu napětí. Po dnes už běžně používaném napětí 400 kV (500 kV) přebírá funkci nadřazeného systému napětí 750 kV a v provozu jsou dokonce linky ultravysokého napětí 1150 kV, přenášející výkony okolo 3000 MW. Nové počítače řídící posun fází a vývoj nových stožárů izolovaných již od základů (řetězce klasických izolátorů by byly pro tato ultravysoká napětí příliš mohutné) umožní již brzy přenosy energie o napětí až 2200 kV!

Koaxiální supravodivý kabel

Pokusy se supravodivými kabely naznačují další možnosti vývoje přenosu elektrické energie. Základním materiálem supravodivých vodičů je páska z niobu legovaná cínem (Nb₃Sn) titanem (NbTi) nebo zirkonem (NbTiZr), která se do supravodivého stavu uvede nejčastěji tekutým heliem o teplotě asi 4,2 K (-269 °C). Na každém kilometru musí ale stát kryogenní stanice, která udržuje chlad cirkulací použitého média.

Stejnosměrný proud

Při přenosu elektrické energie ve velkém množství a na velké vzdálenosti se vyskytují při využití střídavého proudu některé technické a ekonomické problémy. Patří k nim především problémy stability chodu elektrické soustavy, velké zkratové výkony, nutnost kompenzace parametrů přenosů ap. V budoucnu se proto nedá ani vyloučit využití stejnosměrného přenosu velmi vysokého napětí, čímž by se tyto nepříznivé jevy eliminovaly. Podzemní a dokonce podmořské silové kabely už běžně stejnosměrný přenos zvládají. Mezi dvě trojfázové soustavy je umístěno stejnosměrné vedení, na jehož koncích jsou dva měniče (konvertory), k nimž jsou trojfázové soustavy připojeny. Při přenosu výkonu z jedné soustavy do druhé pracuje první měnič jako usměrňovač a druhý jako střídač. Při přenosu výkonu opačným směrem se změní vzájemně funkce obou měničů. Při stejnosměrném přenosu se může použít země jako zpětný vodič. Tento způsob však lze užít jen mimo obydlená území, protože proud v zemi zvyšuje korozi potrubí, plášťů kabelů a může narušit i činnost slaboproudých zařízení. Při použití dvou vodičů ušetříme ve srovnání s trojfázovým přenosem jeden vodič a stožáry mohou být jednodušší, vliv zpětného vodiče v zemi je tím eliminován. Na druhou stranu náklady koncových stanic stejnosměrného přenosu jsou v porovnání se střídavými rozvodnami mnohonásobně vyšší.

Již vzpomínané kabelové propojení Anglie s Francií podmořským kabelem o délce 64 km bylo realizováno v roce 1961. Stejnosměrné napětí protékající dvěma vodiči je ±100 kV, proud je 800 A a přenášený výkon tedy 160 MW. Podobný, ale jednožilový podmořský kabel spojuje už od roku 1954 Švédsko s ostrovem Gotland a na vzdálenost 96 kilometrů přenáší výkon 20 MW při napětí 100 kV. Rovněž dánský Alborg je propojen se švédským Göteborgem stejnosměrným přenosem o napětí 250 kV vedeným zčásti venkovními vodiči (86 km) a zčásti pod mořem (87 km). O tři roky později (1968) bylo položeno vedení mezi Sardinii a Korsikou, podmořský kabel je dlouhý 116 km, venkovní vedení dokonce 280 km. V roce 1972 byl položen kabel mezi Londýnem a 88 kilometrů vzdáleným Kingsnorthem. Důvodem, proč bylo využito kabelového stejnosměrného přenosu napětí, bylo příliš husté osídlení oblasti okolo Londýna. Jiné stejnosměrné přenosy jsou již postaveny v USA, Kanadě, Kazachstánu a řada dalších je ve výstavbě.