للطاقة أهمية قصوى في حياة الإنسان فبدونها لا يستطيع الإنسان أن يدير شئون حياته, وكلما تطور العلم وازدادت المدنية ازدادت حاجة الإنسان إلى الطاقة وازداد الطلب عليها, ولذا يتجه نظر الإنسان إلى البحث عن مصادر جديدة للطاقة, ولكن مصادر الطاقة الغير متجددة والتي يعتمد عليها الإنسان بشكل رئيسي في وقتنا هذا بدأت بالنفاد, ولذلك اتجه نظر مهندسي الكهرباء إلى توليد الطاقة الكهربية من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الجوفية وطاقتي المد والجزر وغيرها الكثير.
وأغلب هذه الطاقات
المتجددة تنتج طاقة كهربية على هيئة تيار مستمر (DC current) volt.
وتستهلك المنازل حوالي 40% من الطاقة
الكهربية التي تنتج من مصادر الطاقة غير المتجددة, ولذلك يحاول العلماء تنفيذ فكرة
(ZNE
"Zero Net Energy") وهي عبارة عن منازل تعتمد بالكامل على مصادر الطاقة المتجددة أي
على تيار كهربي مستمر (DC current).
العديد من الأجهزة
الكهربيةفي المنازل تعتمد على الطاقة الكهربية من النوع الـ DC
ففي أغلب الأجهزة الكهربية نجد الـ Transformer والذي يقوم بتعديل الجهد الكهربي من قيمة الـ 220 volt أو الـ 110 volt إلى قيمة
الفولت المطلوبة للجهاز ونجد أيضاً الـ Diode
Bridge
والتي تقوم بتحويل التتيار المتردد إلى تيار مستمر, وإذا كان الأمر كذلك
واستخدامنا اللطاقة الكهربية في منازلنا هو من النوع المستمر أكثر من النوع
المتردد فلماذا لا نولد الطاقة الكهربية ونوزعها
على هيئة تيار مستمر بدلاً من توليدها وتوزيعها على هيئة تيار متردد ونفقد
كم كبير من الطاقة في تحويلها إلى تيار مستمر أكثر من مرة.
بعد توليد الطاقة
الكهربية على هيئة (DC current) فإننا
نوزعها داخل المنازل أو أي منشأة كانت على صورتين 380 volt وهذه للتطبيقات الكبيرة نسبياً كالغسالات والمجففات
والثلاجات أما الأخرى فهي 12 volt وهذه للتطبيقات الصغيرة كالإضاءة والحواسيب وأجهزة
الإذاعة والتلفزة, وبدلاً من تصميم المنشأة على خطين للتوزيع فيمكن أن يزود كل من
التطبيقات الصغير بـ power supply للتحويل من 380 volt إلى 12 volt.
في المنشأت التي تعمل
بالشمس أو بالرياح يمكن أن تعمل هذه المنشآت على بطاريات يتم شحنها وقت زيادة
الطاقة (من 9 صباحاً إلى 12 ظهراً) واستخدامها مجدداً وقت نقص الطاقة, ومن الممكن
أيضاً أن تعمل على الشبكة المحلية (شبكة الجهد المتردد) وذلك عن طريق استخدام Transformer لتحويل القدرة من 13.8 KV (AC) إلى 240/480 KV (AC) ثم نستخدم Rectifiers لتحوويلها إلى 380 V (DC) أو يمكن مباشرة استخدام الكترونيات القوى Power electronics لتحويل
القدرة من 13.8 KV (AC) إلى 380 V (DC) مباشرةً.
يمكن في حالة الـ DC Distribution أن توصل كل مجموعة من المنشآت سوياً لتكوين شبكة
مصغرة وفي هذه الحالة فيمك لكل منشأة أن تزود الأخرى بالطاقة وقت الحاجة, كما يمكن
أن توصل كل الشبكة المصغرة بالشبكة العامة عن طريق Transformer واحد لتزويد الشبكة المصغرة
بالطاقة وقت الحاجة.
