Силовые полупроводники на страже экологии



    Для того чтобы снизить выбросы CO2 в атмосферу, необходимо отказаться от использования тепловых электростанций и перейти на экологически чистую энергетику. Такой переход нельзя произвести одномоментно, сначала нужно повысить эффективность использования уже вырабатываемой электроэнергии, снизить её потери во время транспортировки к потребителю и преобразования в различные формы. Ключевым элементом для решения этих задач является силовая электроника и силовые полупроводниковые приборы.

    Так как решения для энергетики являются одним из важнейших сегментов нашего бизнеса, мы считаем важным рассказать о том, как наша работа помогает сделать мир чище. В частности силовые полупроводники, которые мы производим, позволяют серьёзно экономить электричество и в итоге отказаться от строительства экологически вредных электростанций. Давайте разберёмся, чем же силовые полупроводники отличаются от обычных и выясним, какие их свойства позволяют экономить электричество и снижать выбросы CO2.

    Особенности силовых полупроводниковых устройств


    Если не углубляться в теорию, то силовые полупроводниковые устройства — это те же диоды, транзисторы и тиристоры, модифицированные с учётом сферы их применения. В отличие от микроэлектронных устройств силовые полупроводники используются при токах в десятки, сотни и тысячи ампер, напряжениях в сотни мегавольт. Такие нагрузки требуют специфических конструктивных решений, чтобы исключить пробой p-n-перехода.

    Например, основу мощного силового диода составляет тонкая пластина монокристалла кремния, в которой сформирован p-n переход. Чтобы пластина не растрескалась от нагрева, её серебряным припоем припаивают к термокомпенсирующим дискам из вольфрама или молибдена толщиной до 3 мм. Получившийся «бутерброд» помещают в герметичный корпус штыревой или таблеточной конструкции.

    Конструкция штыревого диода. Источник

    Основной элемент для преобразования электроэнергии больших мощностей — десятки мегавольт и выше — высоковольтный тиристор. Структурно он состоит из четырёх слоёв кремния с чередующейся проводимостью, на границе которых образуются три p-n перехода. Два крайних перехода — анод и катод, а средний — управляющий.

    У тиристора есть два устойчивых состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Состояние изменяется под воздействием напряжения на управляющем электроде. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно. В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто». Это свойство тиристора используется в импульсных блоках питания для преобразования синусоиды в импульсы.

    На базе тиристоров создаются сверхмощные преобразователи в линиях электропередач (ЛЭП) постоянного тока, вставки постоянного тока между энергосистемами, статические компенсаторы реактивной мощности в ЛЭП переменного тока.

    Устройство высоковольтного тиристора. Источник

    Основные потребители электроэнергии работают с мощностями ниже мегавольта. Наиболее распространённый силовой элемент для этого диапазона — биполярно-полевой транзистор, Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT. IGBT — силовая интегральная схема из множества элементарных ячеек. Каждая ячейка состоит из высоковольтного биполярного транзистора с включённым в цепь управления полевым транзистором. Достоинства IGBT — небольшая потребляемая мощность в цепи управления для включения и выключения и высокое быстродействие.

    Для построения преобразователей малой мощности используются МОП-транзисторы, metal-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET. Эти устройства также выполнены в виде силовой интегральной схемы, содержащей сотни тысяч транзисторных ячеек. Рабочее напряжение для МОП-схем, как правило, меньше 500 В, рабочий ток — до сотен ампер.

    Где и почему применяются полупроводниковые устройства


    Промышленные установки

    Благодаря экономичности, управляемости и высокому КПД силовые полупроводниковые устройства повышают эффективность преобразования электроэнергии. Устройства плавного пуска, источники бесперебойного питания, электродвигатели и различные электроустановки потребляют меньше и работают дольше благодаря использованию силовых электронных компонентов.

    В устройствах, содержащих электродвигатель, более половины потребляемого электричества тратится на обеспечение его вращения. Регулируемый полупроводниковый преобразователь частот позволяет сократить расход электричества на 30% без ухудшения других характеристик.

    Электрические сети

    Использование полупроводниковых преобразователей при транспортировке и распределении электричества позволяет экономить до 25% электричества. Таким образом, повсеместное внедрение полупроводниковых силовых компонентов позволяет отказаться от строительства новых электростанций и обойтись мощностями уже работающих.

    Солнечные электростанции

    Электроэнергию, полученную от солнечных батарей, нужно преобразовать для передачи в электросети или для использования в бытовых целях. Применение силовых полупроводниковых устройств для управления солнечными электростанциями повышает эффективность их работы.

    Электротранспорт

    Электромобили используют энергию, запасённую в аккумуляторных батареях. Благодаря использованию силовой электроники преобразование энергии для нужд различных потребителей в автомобиле происходит с минимальными потерями. А технология рекуперации позволяет пустить энергию торможения на подзарядку аккумуляторов и увеличить пробег.

    Причём интересно, что бурное развитие электротранспорта заставило производителей полупроводниковых устройств искать новые, более энергоэффективные материалы для создания новых силовых компонентов. По данным аналитических исследований, полупроводниковая промышленность в массовом порядке переводит свои мощности на использование карбида кремния и нитрида галлия вместо обычных кристаллов кремния.

    Силовые элементы, изготовленные из новых материалов, значительно компактнее традиционных кремниевых, что позволяет говорить о том, что блоки питания нового поколения станут меньше на 80-90%. Кроме того, соединения с использованием этих материалов имеют в 10 раз большую удельную мощность, работают на более высоких частотах и в большем диапазоне температур, а уровень сопротивления в открытом состоянии и токи утечки существенно ниже, чем у кремниевых собратьев.

    Перспективы


    Правительства многих стран принимают программы снижения выбросов двуокиси углерода в атмосферу. Например, правительство Испании планирует к 2030 году уменьшить выбросы CO2 на 20%, а к 2050 году на 90% от уровня 1990 года. Роль флагмана по снижению выбросов отведена электроэнергетике, а трансформацию других отраслей планируется провести позже.


    План снижения выбросов CO2 по секторам промышленности. Испания, 2019 год. Источник

    Предполагается, что к 2030 году мощность национальной электроэнергетики должна достичь 157 ГВт. Из них 50 ГВт будут обеспечивать ветроэлектростанции, а 37 ГВт —фотоэлектрические солнечные электростанции, 27 ГВт — парогазовые мощности.
    Кроме того, пакет законов предполагает, что с 2040 года в Испании можно будет купить только автомобили с нулевыми выбросами.

    Аналогичные пакеты законов уже приняты или находятся в процессе рассмотрения в странах Евросоюза. Это значит, что в ближайшие десятилетия можно ожидать бурного роста продаж силовых полупроводниковых устройств, поскольку без них реализация запланированных мер по улучшению экологической обстановки просто невозможна.
    Toshiba
    60,00
    Больше, чем обычные технологии. Больше, чем бизнес
    Поделиться публикацией

    Комментарии 36

      +13
      напряжениях в сотни мегаватт

      Напряжение у вас какое-то бракованное.
        +3
        >Основные потребители электроэнергии работают с мощностями ниже мегавольта
        И с мощностью всё не слава богу…
          +1
          Обратил внимание, что это, оказывается, публикует Toshiba. Я понимаю, что статью писал не инженер, а журналист, но зачем же так себя позорить? Можно было бы обойтись вовсе без статей, если уж не хватает возможностей нанять грамотного человека.
            0
            Взяли, испугали человека Тошибу. Теперь
            напряжениях в сотни мегавольт

            Интересно, что нас ждёт в следующем исправлении.
            +2
            Не, ну работать с мощностями выше, чем те, которыми оперирует
            Мегавольт
            image

            основным потребителям обычно и не надо, так что здесь, возможно, и не соврали.
          0
          Забыли о таком процессе, как Хранение энергии.

          С этим в энергоиндустрии вообще очень плохо (ничтожно мало и малоэффективно). AFAIK, cамое эффективное решение хранения на данный момент это ГАЭС.
            +2
            У вас в тексте силовой диод из кремния, а на картинке — из индия.
              +1
              и ус отклеился;

              а по теме, частотные преобразователи используемые для питания электродвигателей — это мегавесчь, без них невозможно представить современное производство, а они сами невозможны без мощных и надёжных полупроводников; россия в проектировании и в производстве таких устройств находится, к сожалению, на сильно отстающих позициях;
                0
                я поменьше знаю в микроэлектронике, поэтому спрошу твоего мнения:
                правильно ли я понимаю, что фраза «Два крайних перехода — анод и катод, а средний — управляющий.» — некорректна, и электродами являются не переходы, а области?
                  0
                  Электродами являются металлические электроды, присоединенные к областям. Переходы тут, разумеется, ни при чем. Управляющих электродов может быть ноль, один или два.
                +1
                На сколько снижается выброс СО при применении 1-го полупроводникового диода (тиристора)?
                  +9
                  В советские времена любую научно-техническую статью следовало начинать с претворения в жизнь решений очередного съезда КПСС, иначе не напечатают. Ну а теперь времена поменялись и теперь не печатают без отсылки на борьбу с изменением климата.
                    +7
                    Достался студенту билет про блох выбросы CO2, а он знает только про слонов полупроводники. Ну, садится он к преподавателю, и начинает рассказывать: выбросы CO2 можно снизить, используя альтернативную энергетику. А в энергетике используется электроника, а раз электроника — значит, и полупроводники.
                    А вообще полупроводники бывают…
                      0
                      ваш сарказм — плохая попытка прикрыть свою дремучесть;

                      в частотнике, конечно, не один тиристор, а множество, и куча ещё различных деталей, но в итоге частотник помогает снизить общее энергопотребление, это при том, что он сам имеет кпд ≈90%, частотник помогает сохранить подключенный к нему двигатель, частотник отменяет необходимость ставить двигатель избыточной мощности (тем самым сохраняется ресурс, который был бы затрачен на производство двигателей как запасных, так и более мощных), частотник позволяет эффективно и точно управлять процессом; в нынешних реалиях двигатель без частотника воспринимается как круглая сирота, его (двигатель) банально жалко; двигатели без частотников, к примеру, на лифтах — это уже анахронизм и безобразная расточительность, они испытывают ударные нагрузки (и передают их дальше на исполнительные механизмы), они жрут больше электроэнергии, они буквально жгут контактные группы в коммутационных устройствах, они сами чаще выходят из строя (перегорают), и наконец, они не обеспечивают комфортного плавного перемещения;

                      без полупроводников не будет и четверти возможностей современной энергетики; вспомним ещё и про массовый бытовой комфорт, который сейчас воспринимается как данность и обыденность; а ведь это всё достигнуто только благодаря массовому внедрению полупроводниковых технологий, ваш винил, так и быть, можете послушать на ламповом усилителе, но вот автоматическую стиральную машину на лампах пока не выпускали, холодильники с управлением на полупроводниковой базе тратят в разы меньше энергии, работают тише, выдают температурный режим ровнее, чем их предшественники работавшие на элементарных реле; а есть ещё твёрдотельные реле, те же тиристоры в общем-то, но их можно использовать там, где реле противопоказаны абсолютно, по соображениям безопасности, или по массогабаритным факторам;

                      основная заслуга в современной энергоэффективности всего — именно у тиристоров;
                        +2
                        без полупроводников не будет и четверти возможностей современной энергетики

                        основная заслуга в современной энергоэффективности всего — именно у тиристоров

                        Энергетика (производство электроэнергии) и энергоэффективность — разные вещи.
                        Давайте рассматривать и систему и надсистему…
                        Да. Применение частотников (кстати на МОСФЕТ транзисторах, а не на тиристорах), ЛЕД ламп (драйверы тоже кстати без тиристоров как правило) и т.д. позволяет получить тот-же комфорт без дополнительных мощностей. Т.Е. можно не строить новые станции. Это первый реальный эффект снижения СО.
                        Применение электромобилей с электроникой — тоже серьезный взнос в копилку, при условии массового распространения авто.
                        Применение современных утеплителей позволяют не строить теплогенерирующие мощности — котельные и прочее. ИМХО — здесь больший вклад в снижение СО.
                        В альтернативной энергетике тиристором формируют синус из постоянного тока.

                        Но, как бы мы не крутились, на сегодня ГЭС имеет самую низкую стоимость за кВт. Потом АЭС. Потом ТЭС. И уж потом ветер-солнце-приливы…

                        Поэтому я повторю вопрос — на сколько снизится СО при применении 1 кг полупроводников. О чем статья в принципе?
                          0
                          это в каких частотниках вы нашли MOSFETы? все какие мне попадались от 3 киловатт до мегаватных — все были на ИГБТ сборках. На тиристорах работали старые тролейбусы переходные — их было немного и они быстро сдувались. а вот современные троллзы и прочие — все поголовно на игбт и колекторных двигателях… есть и на асинхронниках но по шуму они сильно проигрывают колекторным и по тяге с низов ну и то что 6 силовых сборок надо а не две как у колекторного привода.
                          Вот где реально применяются силовые тиристоры это в выпрямителях. причем на титанические мощности в основном именно тиристоры и ставят до сих пор.
                            0
                            Согласен — мои познания в силовой электронике остались в 20 веке.
                            Вопрос все равно открыт: как влияет полупроводники на выброс СО?
                            Ведь все, что описывается — это энергосбережение.
                            Т.е. при существующих выбросах мы получаем более высокое качество жизни. При той-же потребляемой электрической мощности больше полезного эффекта. Не строятся новые станции генерации.
                              0
                              Ведь все, что описывается — это энергосбережение.
                              А значит, при том же потреблении нужно меньше генерировать. Соответственно, меньше и выбросов CO в атмосферу.
                                0
                                Смотрите! простой пример
                                есть две линии в городе с тролейбусами. старыми… в них стоят реостатные регуляторы мощности. они на старте имеют кпд 5%. депо подключено одним общим счетчиком и трансформатором в сеть. трансформатора хватало впритык на оба эти тролейбуса. все было хорошо пока не решиливвести третью линию. и тут возникла дилема. взять троллзы с вдвое меньшим током старта и более высоким кпд, оставить старый транс с проводкой и подводом 10-ки силовой и соответственно не строить ещё одну электростанцию/не давать газу на остальных или взять ещё один старый тролейбус, поменять трансформатор(а старый выкинуть) поменять подвод 10-ки на более мощный(а старый кабель похорошить) и после пары таких примечательных случаев в паре других городов — достраивать блок какой-то электростанции.
                                тоесть тут полупроводники позволили увеличить на 50% пасажиропоток при нулевом а скорее всего и положительном энергобалансе т.к. в новых тролзах и рекуперация есть а с его массой это существенная энергия.

                                другой пример — стоимость производства моторов. мотор под реостатник раза в 4 больше и мощнее чем под частотник просто потому что тот мотор на реостате должен уметь выдерживать жуткие скачки тока на старте. это опять же понижает кпд(больше энергии тратится на извоз самого себя) и возникает вопрос о стоимости производства бОльшего кол-ва меди, большего куска чугуния и прочие нюансы которые стоят дорого с точки зрения СО2. поэтому производство этих малышей силиконовых позволяет сильно уменьшить размер чугуниевых и медных болванок под полом тролейбуса, уменьшить размеры трансформаторов на подстанциях и если все осавить максимально нагруженным как и сейчас со старыми троликами — позволит раза в два большее кол-во людей перевозить. или перевозить те же количества людей но зимой делать +25 в салоне а летом +18 кондиционировать. тут улучшится качество. Тоесть экономия электроэнергии это всегда плюс.
                                  0
                                  есть две линии в городе с тролейбусами. старыми… в них стоят реостатные регуляторы мощности. они на старте имеют кпд 5%

                                  Законы сохранения никто не отменял. Для перевозки тонны пассажиров на километр требуется 1000 джоулей энергии в среднем за сутки. И КПД двигателя — больше 90%. При применении частотников мы меняем только пусковые токи и не рассеиваем энергию на тепло тормозных резисторов. Итак вопрос: сколько теперь нужно джоулей на перевозку тонны пассажиров на километр? Хорошо если вы получите упомянутые вами 5%. О 50% речи как-бы не идет.
                                  другой пример — стоимость производства моторов. мотор под реостатник раза в 4 больше и мощнее чем под частотник просто потому что тот мотор на реостате должен уметь выдерживать жуткие скачки тока на старте

                                  В плане самообразования буду рад услышать от вас информацию по сериям двигателей под частотник (т.е. которые запрещено пускать напрямую).

                                  Я все равно не получил ответ на вопрос: на сколько реально снижается выброс СО2 при применении полупроводников?

                                  ИМХО — полупроводники дело хорошее, оно двигает экономику-науку-производство, но с точки зрения экономии и экологии нет волшебных цифр.
                                    0
                                    ещё раз — вы часто видите тролейбусы,, летающие на максималке по городу?
                                    У нас в одессе оби быстрее 15 кмч не ездял 90% времени. у них нет никакого регулятора напряжени я — тупо мотор через 4 резистора в сеть в разных комбинациях этих резисторов 32 ступеньки. так или иначе но когда оно трогается с места на амперметре 600 ампер есть, 400 вольт по контактной сети есть а движения нет. кпд = 0. разницу НАПРЯЖЕНИЙ мотора и сети высаживают в адские огромные мощные резисторы на крыше которые постоянно до красна раскаленные!!! вы правда не понимаете в чем проблема? половина всех электропоездов также само резисторами высаживает мегаваты в тепло просто потому что небыло в 60-х годах совецкого союза игбт сборок нужной мощности… были тиристоры но хреновые по качеству и небыло нормлаьных схем их управления.
                                    так что все зависит от места применения но не надо говорить о 90% кпд тролейбуса… его кпд на резисторах на круг — 15% максимум… иначе это гоночный болид на кольцевой трассе — тогда да 90.
                                      0
                                      Взято с просторов интернета.
                                      lepestriny.livejournal.com/3245977.html
                                      Примерно то, что надо было писать
                                      Множество копий ломается за и против троллейбусов в Москве. Выдвигается множество доводов за и против, плюсов и минусов. По сути, большинство из них сводятся к личным предпочтениям авторов. Однако, есть, как минимум, один параметр — эффективность по выбросам, который можно оценить по цифрам на калькуляторе. И конечно же, троллейбусы оказываются заметно лучше.
                                      Выбросы автобусов, на настоящий момент, регламентируются экологическим стандартом Евро-5, в котором указываются предельные значения выбросов CO — 4 г/кВт*ч, CmHn — 0.55 г/кВт*ч и NOx — 2 г/кВт*ч. Следует отметить, что стандарт Евро-5 не регламентирует уровень парниковых газов безвредных для человека, например, основного парникового газа — CO2.
                                      Выбросы самих троллейбусов, в силу их конструкции, отсутствуют. Поэтому, при сравнении выбросов следует учитывать выбросы электростанций. Для московских троллейбусов электричество вырабатывается на московских ТЭЦ (ТЭЦ-16, ТЭЦ-26) оснащённых современными энергоблоками ПГУ-420, которые работают на природном газе.

                                      Автобус Евро-5 ЛиАЗ-5292 — мощность 176 кВт (240 л.с.), расход топлива 45 л/100км (рекламные характеристики для гибридной модели 136 кВт и 29 л).
                                      Итого часовые выбросы (пусть как в рекламе, на 20 км потреблено 9 л дизтоплива обычной моделью и 6 л гибридной):
                                      обычная модель: CO — 700 г, CmHn — 97 г, NOx — 350 г, CO2 — 22 кг;
                                      гибридная модель: CO — 540 г, CmHn — 75 г, NOx — 270 г, CO2 — 14 кг (без учёта утилизации аккумуляторов или суперконденцаторов);

                                      Троллейбус Тролза-5265 — мощность 170 кВт, расход 90 Вт*ч/тонн*км, вместимость 100 чел., снаряжённая масса 18000 кг.
                                      За час сам троллейбус потребит 37 кВт*ч, средние потери контактной сети 15%, КПД ПГУ-420 — 60%, т.е. потребит 9.4 кг условного топлива или 7.1 м3 природного газа. Средняя за год мощность отопления салона для Москвы — 4.3 кВт, увеличивает выбросы ещё на 12%.
                                      Итого часовой выброс троллейбуса питающегося от ТЭЦ с энергоблоком ПГУ-420:
                                      CO — 22 г, CmHn — 29 г, NOx — 41 г, CO2 — 10 кг;

                                      Кроме того, за час использования троллейбуса ещё 0.03 Гкал (32 кВт*ч) можно будет направить на нагрев горячей воды и отопление.
                                      Автобусы Евро-5, даже гибридные и самые дорогие, загрязняют окружающую среду в существенно больше, чем троллейбусы. И проигрывают им с треском. Против второго закона термодинамики не попрешь.

                                      P.S.
                                      К вопросу о потерях в контактной сети троллейбусов до одной трети. Согласно СНиП 2.05.09-90 “…Падение напряжения до токоприемника подвижного состава на должно превышать в нормальном режиме питания 90 В, в вынужденном — 170 В…”. Падение 90В — соответствует потерям мощности 20%, а падение 170В — 40% потерь, но это ж потери в худшем случае, а в среднем они в два раза меньше.
                                      P.P.S.
                                      В худшем случае, отопления троллейбуса Тролза-5265 при -25Cº — 14 кВт, выбросы составят:
                                      CO — 27 г, CmHn — 36 г, NOx — 51 г, CO2 — 12 кг;

                                      Взято отсюда: www.bolshoyvopros.ru/questions/2173172-skolko-elektroenergii-potrebljaet-trollejbus.html
                                      Если судить по статистике различных Горэлектротрансов, то в среднем отечественный троллейбус с тиристорным управлением потребляет 3,6 кВт-ч на километр пробега, из этой величины около 30% составляют потери в контактной сети, т.е. расход жнергии непосредственно самим троллейбусом будет на уровне 2,5 кВт-ч на км, или 250 кВт-ч на более привычную сотню. Для сравнения, нормативы потребления дизельного топлива городскими автобусами не превышают 40 л на 100 км.

                                      Если брать тарифы для юридических лиц (в среднем по России 6 руб. за кВт-ч), то получается, что троллейбус на 100 км расходует 2200 рублей, а автобус — всего 1400 (при стоимости дизтоплива 35 руб. за литр). По этой причине во многих городах мира постепенно сворачивают троллейбусное движение в пользу обычных автобусов.
                              0
                              Это маломощные частотники на полевиках делают, а мощные частотники вроде 1МВт делают исключительно на тиристорах. По мере роста мощности эффективней всего применять полевики->IGBT->тиристоры. Для высоких напряжений выше 1-2кВ транзисторов раз-два и обчёлся, поэтому тиристоры.
                                0
                                Дополню тоже. Сейчас даже 0,63 кВт уже идут на IGBT, т.к. они более живучие при КЗ и менее чувствительны к выбросам напряжения.
                                Частотники это 2-6 кГц, а мосфеты целесообразно использовать на частотах от 30 кГц и выше. Ну и igbt банально дешевле, отсюда и полевиков в ПЧ не видел оооочень давно.
                              0
                              Автоматические стиральные машинки, кстати, выпускались и без всякой электроники. На механических командоаппаратах.
                            0
                            Могу сказать на собственном опыте, что силовые полупроводники могут повлиять на выбор жизненного пути.
                            В детстве я играл с мощными тиристорами типа ТЛ2-200 которые отец принес с работы. Меня завораживала розовая керамика корпуса, солидный витой проводник катода, тоненький управляющий электрод, пристегнутый к тросу катода пластиковой стяжкой и огромный вывод анода с резьбой и гайкой под нешуточных размеров ключ.
                            Вырос инженером.
                              0
                              image
                              Розовая керамика — это магия:) Особенно в сочетании с золотом :)
                              зы в детстве использовал такие таблетки-тиристоры на 630А как противовес для КВ антенны для заброски на дерево с балкона… извините если задел этим чувства:)
                              0
                              " напряжениях в сотни мегавольт. "

                              Это где ж такие тиристоры есть? Можно привести хоть один тип на сотню мегавольт?
                                0
                                А вы видели тиристор на 1 МВ? Серьезно думаете, что это все один полупроводник? Вот один тиристор (p-n-переходы) держит максимум 1 кВ, вопрос — как по вашему получается преобразовать, например, ±400 кВ от Волжской ГЭС?
                                  0
                                  Постоянка, в 400Кв? Пожалуй, это скорее в качестве исключений… таких установок по миру наверно не так уж много.
                                    0
                                    Официально 800 кВ на самом деле между нитками, а вот относительно земли +400 и -400 соответственно. Это скромно еще, вон в Экибастузе из Сибири линия идет 1150 кВ и ничего. Вообще HVDC конечно же не совсем рядовое решение, то примеров достаточно много, а в Китае их активно сейчас строят. Потери в таком решение сильно меньше, чем у переменки и можно передавать большую мощность на большое расстояние. Очень актуально, когда твоя страна больше 1000 км :))

                                    P.S. к сожалению после 2014 года линию Волжская ГЭС — Донбасс отключили, вроде планируют разобрать, но на самой ГЭС еще стоит подстанция и выпрямители. Часть выпрямителей ртутные, а часть как раз тиристоры.
                                0
                                Электрические сети

                                Использование полупроводниковых преобразователей при транспортировке и распределении электричества позволяет экономить до 25% электричества. Таким образом, повсеместное внедрение полупроводниковых силовых компонентов позволяет отказаться от строительства новых электростанций и обойтись мощностями уже работающих.


                                Каким образом это можно сделать в сетях не объяснили… Экономить — имеется в виду снижать потери? Если имелась в виду вставка постоянного тока в линиях, то у нее совсем другое предназначение
                                  +1
                                  Воооо, настоящие эксперты подъехали. Расскажите нам об истинном назначение линий HVDC! Экономия на потерях в 3...5%, как я понял это не самое важное и вообще не интересно, в чем же тогда суть?
                                    0
                                    Я этот абзац читал применительно к нашей стране (России). Напиши автор 5%, вопросов бы не было, откуда еще 20%?.. Повсеместное внедрение несет за собой и строительство преобразователей, об этом не упомянули. А применительно к нашей стране вставки постоянного тока применяются больше для объединения электрических сетей.
                                      +1
                                      Если взять энергетику в комплексе, то 25% думаю вполне набраться могут. Когда-то работал в Водоканале над модернизацией насосной станции, там стояла куча насосов (штук 30 точно) с асинхронными электродвигателями 450...1100 кВт и синхронные машины по 1,1 МВт, так вот поголовное внедрение частотников и регуляторов, позволило уменьшить затраты электроэнергии на работу насосной станции в 2 раза.

                                      При чем стоит понимать, что снижение потребления электроэнергии это не все. Так же вырос ресурс двигателей и насосов, т.к. режим эксплуатации стал мягким, без ударных нагрузок как на двигатель, так и сам насос. Именно эти факторы на деле дают еще большую экономию, т.к. надо меньше ремонтировать и меньше производить оборудования.

                                      Это вот применительно к России как раз, но в других странах, включая ту же Европу, картина примерно такая же. Есть множество устаревших технологических объектов и их большинство на деле, модернизация которых позволяет говорить о таких серьезных цифрах как 25%. Странно, что не написали больше :))
                                      0
                                      Вы забываете, что переход на постоянный ток позволяет поднять напряжение в 1,41 раза.
                                      Динамические потери из-за емкости ЛЭП могут и 15% достигать, которые полностью уходят при переходе на постоянный ток.
                                      Еще если ЛЭП трехпроводная, то для постоянного тока нужно всего два провода. Если попеременно менять провода, подавая на каждый в 1/3 больше тока, то можно еще увеличить емкость линии.
                                      Как видите, тут и 50% может набежать.

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое