Hybrid elektricitetssystem ville reducere priserne, forbedre servicen

Et nyt distributionssystem designet af forskere ved University of Waterloo vil reducere elpriserne med mere end fem procent og samtidig forbedre servicepålideligheden.

Designet involverer integrationen af ​​de to slags elektriske strøm, der driver hjem, industrier og elektriske køretøjer - vekselstrøm (AC) og jævnstrøm (DC).

Forskere fandt effektivitet ved at designe et system, der leverer begge typer strøm til kunderne i stedet for de AC-only distributionssystemer, der nu er i brug over hele verden.

Deres tilgang minimerer konverteringer fra den ene slags strøm til den anden og gør det lettere at integrere voksende grønne teknologier.

"Minimering af strømkonverteringskrav skaber et enklere system med større effektivitet og mindre tab, " sagde Haytham Ahmed, en postdoc, der ledede forskningen sammen med elektroingeniørkolleger ved Waterloo. "Når du reducerer antallet af konvertere, du reducerer også chancerne for serviceafbrydelser på grund af nedbrud."

Eksisterende strømnetværk bærer vekselstrøm på grund af udnyttelsen af ​​strømtransformatorer til at øge spændingen for større langdistancetransmissionseffektivitet og reducere spændingen til distributionsformål.

Som resultat, distributionssystemerne, der så leverer elektricitet fra lokale transformerstationer til slutbrugere, har også AC.

Det betyder elektroniske enheder såsom computere, fjernsyn og smartphones, som alle bruger jævnstrøm, skal indeholde AC-DC omformere.

Det betyder også, at omformere er forpligtet til at oplade jævnstrømsdrevne elektriske køretøjer og tilføre elektricitet til nettet fra grønne produktionskilder, inklusive solpaneler og brændselsceller, som producerer DC.

Det nye AC-DC hybridsystem, produktet af sofistikeret computermodellering og optimering, introducerer AC-DC konvertere på strategiske steder i selve distributionssystemet, i stedet for kun ved slutpunkter, hvor kunderne får adgang til det.

En sammenligning af AC-DC hybrid distributionssystemet med et AC-only system anslåede besparelser på over fem procent på grund af mindre energitab og lavere infrastrukturomkostninger.

Hvis elektroniske enheder og elektriske køretøjer ikke længere havde brug for omformere, de ville også være billigere at lave og bruge mindre strøm.

"Når du mærker, at der kommer varme fra opladeren til din bærbare computer, det er tabt energi, " sagde Ahmed. "Vi kan eliminere disse tab, så vi bruger mindre strøm."

AC-DC hybrid distributionssystemet forventes at have det største potentiale for indførelse i nye bolig- og erhvervsområder, eller når eksisterende systemer udvides med yderligere understationer.