直流电复仇：沉默百年后可能重夺统治地位

　　新能源的高速发展是近几年的事情，中国起步稍晚，但是发展速度却异常迅猛。比如全直流微电网，按照江苏元中直流微电网有限公司董事长助理兼直流微电网副总经理顾怡的介绍，美国的EMERGEALLIANCE联盟较早就提出直流微电网的概念，并开始做相关项目，国内却刚刚开始起步，但需求并不比国外少，一些专业的国际公司也开始进驻中国。厦门大学2012年3月已经发布了国内第一个全直流微电网项目，范围覆盖三所大学的建筑，将150千瓦的屋顶太阳能板阵列，直接连接至LED照明系统和计算机服务器机房。

　　再比如，被业界推崇的适合新能源接入的轻型直流输电也开始成为各企业的必争之地。“轻型直流输电在国内的需求已经凸显出来了，尤其是分布式光伏电站有需求。”刘东升坦言，天威保变已经把相关设备出口到了韩国，由于国内还未大规模启动，所以还处于储备的阶段，一旦有市场会迅速投产。

　　国网能源研究院副总经济师白建华也同意这个“新能源需求论”，他说：“现在的一些岛屿和海上风电场已经在应用轻型直流输电模式，而随着新能源的规模不断翻倍增长，这种输电模式会形成一种新的需求。”的确，即使远离城市中心的山区水电站、海上风电场，或一些地方屋顶太阳能电池板也越来越多地利用可再生能源来发电，这些正是“新能源需求论”的基础。

　　电动汽车是近几年业界关注的焦点，电动汽车充电站也一度成为众多企业争抢的市场，当业界纠结于它被看好的经济性时，却没有关注到它恰恰可以使直流电变得更加重要。科罗拉多大学波德分校的能源电子专家德拉甘·马克西莫维奇(DraganMaksimovic)提到，他的团队正在开发的太阳能汽车充电器，能将电池板的能量损失从10%降低至2%。这并非只是一个简单的数据，而是对直流电所产生的经济性的最好诠释。

　　蓄电池是依靠直流电运行的另一项技术，目前，我们周围蓄电池的使用越来越多，可再生能源发的多余电力就可以储存起来。

　　除了这些小功率的直流输电，对于那些大型的水电项目还需要另一种长距离大功率的直流输电模式，即正负800的直流特高压传输。2012年12月，锦屏到苏南的直流特高压线路开通，每天1亿千瓦时的清洁水电从四川源源送抵2059公里外的苏州吴江，这已经是继云广、向上之后的第三条正式送电的直流特高压输电线路。

　　直流特高压的拉动最明显不过了。“现在已经建成的这几条只是小份额，根据规划，还有20条直流线路待建设，这是多大的市场？从需求讲，后期要投运的量比已经建设的要多得多。”刘东升说。

　　对于特高压直流的需求，白建华认为，从能源基地出来的大量电力，除了三华周边用些交流外，几乎都要用直流，包括新疆、广东，以及国外电力的传输也要用直流，这将是很大的需求。在欧洲，超级电网的话题已经讨论多年，它可以将来自斯堪的那维亚堤坝水电站、德国风力发电场，以及西班牙甚至北非的大型太阳能发电场实现电力集中。美国也在规划2030年的直流骨干网，包括美国电力科学院也提出很多直流电网方面的构想，而且启动了直流电网的建设步伐，用直流电网把海上风电厂有机结合起来，再接入现有的电网。

　　“随着可再生能源的比重不断增加，将来直流电网的比重也会成正比例越来越大，最后就逐步演变成一个新兴的电网模式。”中国科学院电工研究所所长肖立业推测道。

　　除了新能源的巨大拉动力，高科技发展对直流电的需求也不容小觑。比如，管理互联网和通信网络的数据中心就是个很好的例子。当前，大型计算机站消耗的电力占全球耗电量的1.3%，以后还会更多。现在的模式是要把交流电进行转换。为了节能，一些公司自发地安装大型中央变压器，向服务器站传输380伏的直流电，以代替传统的在每台计算机上都装上变压器的模式。试想一下，如此麻烦的程序，能否直接建成一座直流数据中心？答案是可行的，日本电信巨头NTT就在位于东京西南的厚木市建成了一座使用直流电的数据中心。

　　其实，现在越来越多的电子产品都在依靠直流电运行，例如电脑、手机以及LED灯等等。目前，这些电子产品和电器均使用自带整流器，将交流电转换为直流电。

　　那么，这些高科技企业为何要把交流电转化为直流电？这就涉及到了另一大类的需求——节能。如果利用更大型的整流器在电力进入每座建筑物之前对其进行转换，这将是一个更为高效的解决方案。ABB集团预计，在建筑楼宇中使用直流电而非交流电可节省成本约10%至20%。

　　英特尔估计，在美国的直流中型数据中心每年可以节约的电能价值达120万美元。而东京的NTT公司也公开表示，直流电数据中心能够比传统的交流电配置节约15%的能耗。

　　为了更为直观的表述，法克把交流和直流做了这样的对比：“传统的交流供电系统，从配电到用电设备需要经过三次的交流电和直流电的转换，即使每次转换效率都能达到90%，三次转换后电能的利用率也只有73%。如果导入直流供电的供电系统，从配电到用电设备仅仅需要经过一次交流-直流的转换，电能的利用率会达到90%以上。”