即時(shí)焦點(diǎn)：交流電PK直流電，誰會(huì)贏？

100多年前，特斯拉的交流電擊敗了愛迪生的直流電，使得交流電走進(jìn)了千家萬戶。如今要是再比一次，交流電對(duì)上直流電還有沒有優(yōu)勢(shì)？

首先，我們說導(dǎo)致直流電被淘汰的最主要原因就是線路上的電能損耗過大，利用110V這種低壓輸電，想要長(zhǎng)距離輸送電能是需要付出很多代價(jià)的。

(相關(guān)資料圖)

比如，隨著輸送距離的增加，那么線路的等效電阻R就隨之增大，線路損耗也就增大，有時(shí)候線損甚至能達(dá)到50%以上，也就是說，如果發(fā)電廠發(fā)出1000W的電，那么用戶可能就只能得到500W的電，另外500W全部損耗在了輸電線路上。這樣的損耗，是任何一家發(fā)電廠都不能接受的。

在19世紀(jì)，直流輸電電壓根本就不能很高，而交流輸電卻能上到很高的電壓，在較高的電壓情況下，高壓交流輸電相對(duì)低壓直流輸電線損肯定是更小的。從這一點(diǎn)上來說，當(dāng)時(shí)交流電的商業(yè)價(jià)值遠(yuǎn)超直流電。

而如果使用直流電，靠近發(fā)電廠的用戶能保證自己獲得110V的電壓，而遠(yuǎn)離發(fā)電廠的用戶可能只有80V了，這將嚴(yán)重影響電器的使用效果和壽命。

那能不能把電壓提高一點(diǎn)呢？比如提高到140V，顯然也不行。把電壓提到140V后，在發(fā)電廠末端的用戶將可能獲得了110V的電壓，而靠近發(fā)電廠的用戶就要承擔(dān)140V的電壓，這個(gè)電壓超出了電器的額定電壓，同樣會(huì)損壞電器、降低其使用壽命。關(guān)鍵是直流電還用不了變壓器，它是交流電的產(chǎn)物。

最后，高壓輸電在故障時(shí)快速切斷故障電流，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的電弧，如果不及時(shí)把這個(gè)電弧切斷會(huì)嚴(yán)重破壞電力系統(tǒng)。交流電過了零點(diǎn)，電弧就會(huì)短暫熄滅，而直流電的斷路器卻做不到。

這些缺點(diǎn)導(dǎo)致直流電在100多年前幾乎毫無懸念地輸給了交流電，哪怕愛迪生試圖用電死大象和制作電椅的方法來恐嚇世人，也依然沒有挽回失敗的命運(yùn)，反而讓自己染上了一生的污點(diǎn)。

那么，今天直流電對(duì)上交流電的勝算會(huì)不會(huì)大一點(diǎn)了呢？說實(shí)話依然很難贏，首先火力發(fā)電站和水力發(fā)電廠作為目前主要的發(fā)電技術(shù)，它們發(fā)出來的都是交流電，甚至連風(fēng)電和核電也是交流電，現(xiàn)在也沒發(fā)現(xiàn)有直流電的報(bào)道。

直流發(fā)電風(fēng)機(jī)的占比基本上可以忽略，主要因?yàn)榻尤腚娋W(wǎng)必須是交流電，而直流發(fā)電風(fēng)機(jī)就需要進(jìn)行直流和交流的變換。光電目前發(fā)出來的電只有直流電，但是為了接入電網(wǎng)，它必須進(jìn)行直流和交流的轉(zhuǎn)換，借用電力電子裝置和儲(chǔ)能裝置來進(jìn)行，所以效率一直不高。

經(jīng)過這么多年的發(fā)展，現(xiàn)在的交流發(fā)電機(jī)的容量已經(jīng)很大了，火電的120MW超超臨界機(jī)組技術(shù)已經(jīng)很成熟。而且火電和水電不僅擔(dān)負(fù)著發(fā)電的功能，還要為電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻做出貢獻(xiàn)，而交流發(fā)電機(jī)可以控制發(fā)電的出力和功率等問題，比較好解決。

從發(fā)電全局來看，交流電的優(yōu)勢(shì)和多年來逐漸成熟的技術(shù)是直流電無法超越的。

而在斷路器方面，雖然已經(jīng)更新?lián)Q代了很多次，技術(shù)可謂相當(dāng)成熟了，但高壓直流斷路器依然是一個(gè)較難實(shí)現(xiàn)的東西。

說了這么多直流電的缺點(diǎn)，其實(shí)它也是有優(yōu)點(diǎn)的，比如輸送相同功率時(shí)，直流電只需要2根導(dǎo)線，而交流電需要3根，這意味著直流高壓輸電的線路造價(jià)更低。

還有直流線路沒有感抗和容抗，也就沒有無功損耗，其電暈損耗和無線電干擾均比交流架空線路要小。其他優(yōu)勢(shì)如能限制系統(tǒng)的短路電流，調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行可靠等等。

那么為什么100多年前沒有發(fā)現(xiàn)這些優(yōu)勢(shì)呢？這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的電子電路技術(shù)還不發(fā)達(dá)，根本克服不了直流電的關(guān)鍵問題，也發(fā)揮不了它的優(yōu)勢(shì)。

但是上世紀(jì)50年代，整流器、逆變器的相繼問世，讓直流電重新回到了大眾的視野，各國(guó)開始嘗試?yán)眯录夹g(shù)去克服直流電線損高的問題，取得了一定的成效。

當(dāng)然這些進(jìn)步只是讓直流電在一小部分領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，還不足以撼動(dòng)交流電的地位。目前直流電的主要應(yīng)用范圍還是遠(yuǎn)距離高壓傳輸，我國(guó)特高壓技術(shù)出現(xiàn)以后，全國(guó)直流線路就增設(shè)了20條左右。

就現(xiàn)在的電力系統(tǒng)而言，高壓輸電是交直并存、相輔相成的狀況，而用電還是以交流電為主，未來的發(fā)展趨勢(shì)也很可能就是這樣了。

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