Power electronics

Gelijkstroom heeft de toekomst

De mogelijkheden van gelijkstroom 

Veel mensen zijn zich onvoldoende bewust van de mogelijkheden van DC netten. Momenteel is ons elektriciteitsnet voornamelijk uitgevoerd in wisselstroom ofwel AC (alternating current). Maar elektrische voertuigen, batterijen, LED’s, transistors en alle andere elektrische vermogensapparaten werken op gelijkstroom ofwel DC (direct current). 

Een minder bekende maar essentiële uitdaging is dat ons huidig wisselstroomnet niet voldoet aan de eisen van het moderne technologische tijdperk van vandaag. Door het toenemende gebruik van vermogenselektronica wordt het elektriciteitsnet steeds minder efficiënt. Het energieverbruik zal de komende jaren exponentieel blijven groeien.

Opslag

Wisselstroom kan niet worden opgeslagen en een AC energiebron kan daarom geen batterijen opladen. Om elektrische energie op te slaan, moeten deze worden omgevormd naar DC.

Milieu

DC is compatibel met milieuvriendelijke elektrische apparaten. Omdat alle zonnecellen op halfgeleidersubstraten zijn gebaseerd, genereren of werken ze allemaal op gelijkstroom.

Richting

In tegenstelling tot wisselstroom (AC) verandert gelijkstroom (DC) niet van richting. Er zijn geen onderbrekingen en de stroom loopt met constante spanning in dezelfde richting.


Op zoek naar de juiste balans

Traditionele gecentraliseerde stroomnetwerken laten de stroom slechts in één richting lopen: van energiecentrale naar transmissienetwerk en via het distributienetwerk naar de verbruikers. Momenteel is het grootste probleem voor ons energienetwerk de onbalans tussen productie en verbruik van energie. Tijdens zogenaamde “piekuren” wordt er teveel van ons energienet gevraagd, terwijl duurzaam opgewekte energie in daluren vaak niet gebruikt wordt. Een oplossing voor het laatste kan batterij-opslag zijn. 


DC is de basis van duurzame energie

Er vindt een verschuiving plaats van fossiele brandstoffen naar elektriciteit opgewekt uit duurzame energiebronnen. Energie is duurzaam wanneer deze is opgewekt uit onuitputtelijke bronnen. Bij het opwekken van duurzame energie komt geen of aanzienlijk minder CO2 vrij. Het opwekken van duurzame energie zoals zonne- en windenergie vindt plaats in gelijkstroom. Het is daarom logischer om deze gelijkstroom niet om te hoeven omvormen naar wisselstroom om het te kunnen transporteren. Het is technisch al mogelijk om leefomgevingen of bedrijfsparken volledig energieneutraal te maken. In de praktijk zal een gefaseerde overstap naar DC de oplossing zijn.

Evolutie naar DC

We leven al in een DC-wereld zonder het te beseffen. Door dit te erkennen, wordt de energiewereld sneller duurzaam (binnen een korter tijdsbestek) en bereiken we een betrouwbaarder, betaalbaarder en efficiënter netwerk. Aangezien gelijkstroom stabieler is, vinden bedrijven manieren om hoogspanningsgelijkstroom (HVDC) te gebruiken om elektriciteit over lange afstanden te transporteren met minder elektriciteitsverlies, door uitsluiten van skin-effects en wervelstroomverliezen.


Het transporteren van gelijkstroom vereist kennis

Het gebruik van gelijkstroomdistributie vereist specialistische kennis en ervaring met specifieke fenomenen en oplossingen

  • Corrosie / kathodische bescherming
  • Aardingsstructuur
  • Kortsluiting
  • Persoonlijke veiligheid
  • Electromagnetische compatibiliteit (EMC)

Bijstellen van internationale wet- en regelgeving

Zonder nieuwe internationale normen komt de totstandkoming van een openbaar hoog-, midden- en laagspanningsnet in intelligente AC / DC-slimme netten niet van de grond. Om het volledige potentieel van DC te ontwikkelen en benutten moeten verschillende partijen deelnemen aan en investeren in de standaardisatie. Zij moeten zich verenigen en gezamenlijke verantwoordelijkheid dragen om dit doel na te streven.  

KWx, kennispartner voor DC

Relevante thema's

DC-maritime-solutions

DC oplossingen voor maritieme toepassingen

Systemen moeten in staat zijn om stroomomvormers te ondersteunen en alternatieve bronnen te integreren. Daardoor breiden de elektrische stroomvereisten van schepen zich snel uit. DC-grids zijn de oplossing, maar kunnen alleen verantwoord worden toegepast met degelijke en aantoonbare beveiliging. Voor maritieme toepassingen zijn diverse DC oplossingen beschikbaar.

Lees verder

DC oplossingen voor de tractie-industrie

Omvorming en regeling van energie moet in de infrastructuur en bij tractievoertuigen optimaal geregeld zijn. Kennis en vermogenselektronica zijn daarin onmisbaar. Voor de tractie-industrie zijn verschillende DC oplossingen.

Lees verder