Een nieuw distributiesysteem ontworpen door onderzoekers van de Universiteit van Waterloo zou de elektriciteitsprijzen met meer dan vijf procent verlagen en tegelijkertijd de betrouwbaarheid van de dienstverlening verbeteren.

Het ontwerp omvat de integratie van de twee soorten elektrische stroom die huizen van stroom voorzien, industrieën en elektrische voertuigen:wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC).

Onderzoekers vonden efficiëntie door een systeem te ontwerpen dat beide soorten stroom aan klanten levert in plaats van de distributiesystemen met alleen wisselstroom die nu over de hele wereld worden gebruikt.

Hun aanpak minimaliseert conversies van de ene soort stroom naar de andere en maakt het gemakkelijker om groeiende groene technologieën te integreren.

"Het minimaliseren van de vereisten voor stroomconversie zorgt voor een eenvoudiger systeem met meer efficiëntie en minder verlies, " zei Haytham Ahmed, een postdoctoraal onderzoeker die samen met elektrotechnische collega's van Waterloo het onderzoek leidde. "Als je het aantal converters vermindert, je verkleint ook de kans op serviceonderbrekingen door storingen."

Bestaande stroomnetwerken voeren wisselstroom vanwege het gebruik van stroomtransformatoren om de spanning te verhogen voor een grotere transmissie-efficiëntie over lange afstanden en om de spanning voor distributiedoeleinden te verminderen.

Als resultaat, de distributiesystemen die vervolgens elektriciteit leveren van lokale onderstations aan eindgebruikers, voeren ook AC.

Dat betekent elektronische apparaten zoals computers, televisies en smartphones, die allemaal gelijkstroom gebruiken, moet AC-DC-converters bevatten.

Het betekent ook dat converters nodig zijn om elektrische voertuigen op gelijkstroom op te laden en elektriciteit uit groene opwekkingsbronnen aan het net te leveren. inclusief zonnepanelen en brandstofcellen, die DC produceren.

Het nieuwe AC-DC hybride systeem, het product van geavanceerde computermodellering en -optimalisatie, introduceert AC-DC-converters op strategische punten in het distributiesysteem zelf, in plaats van alleen op eindpunten waar klanten er toegang toe hebben.

Een vergelijking van het AC-DC hybride distributiesysteem met een AC-only systeem schatte besparingen van meer dan vijf procent als gevolg van minder energieverlies en lagere infrastructuurkosten.

Als elektronische apparaten en elektrische voertuigen geen omvormers meer nodig hadden, ze zouden ook goedkoper zijn om minder elektriciteit te maken en te gebruiken.

"Als je warmte voelt komen van de oplader voor je laptop, dat is verloren energie, " zei Ahmed. "We kunnen die verliezen elimineren, zodat we minder stroom verbruiken."

Het AC-DC hybride distributiesysteem zal naar verwachting het grootste potentieel hebben voor adoptie in nieuwe residentiële en commerciële gebieden, of wanneer bestaande systemen worden uitgebreid met extra onderstations.