現(xiàn)在是直流供配電系統(tǒng)東山再起的良機(jī)
現(xiàn)在是直流供配電系統(tǒng)東山再起的良機(jī)
交直流之爭已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)，交流電占據(jù)絕對優(yōu)勢。但是隨著分布式能源的崛起、微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、用電負(fù)荷的變化，現(xiàn)在是直流供配電絕地反擊的最佳時(shí)機(jī)。
1、用電負(fù)荷發(fā)生變化
過去，用電量大的負(fù)荷主要是交流電動機(jī)，占全社會用電量一半以上。而現(xiàn)在的用電負(fù)荷發(fā)生根本性的變化，直流負(fù)荷顯著增加。
交流電動機(jī)：通過變頻器將交流負(fù)荷變?yōu)橹绷髫?fù)荷，同時(shí)電動機(jī)的啟動、調(diào)速得以較好地解決；
直流電動機(jī)：可以實(shí)現(xiàn)平滑、無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬。
照明：LED照明已經(jīng)普及，大部分場所可用LED取代傳統(tǒng)光源。而LED使用直流供電高效、經(jīng)濟(jì)。
家用電器：直流供電可以省去家用電器中的AC-DC轉(zhuǎn)化，節(jié)省成本、提高效率。
服務(wù)器、計(jì)算機(jī)類負(fù)荷：本身需要直流供電。
電動汽車：直流充電完全可以勝任。
……
2、節(jié)能減排的需要
從表1可以直流電與交流電的特點(diǎn)對比，從能耗角度看，直流供配電系統(tǒng)占據(jù)明顯優(yōu)勢。
表1 直流電與交流電的對比
|
內(nèi)容 |
交流電 |
直流電 |
|
電能損耗 |
大 |
小 |
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無功損耗 |
有 |
無 |
|
供電可靠性 |
低 |
高 |
|
可控程度 |
低 |
高 |
|
電壓變換 |
容易 |
不易 |
|
諧波 |
問題突出，需專門治理 |
無 |
|
集膚效應(yīng) |
有 |
無 |
|
渦流效應(yīng) |
有 |
無 |
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輸電線路 |
三相三線、四線或五線 |
正負(fù)兩線 |
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分布式新能源接入 |
復(fù)雜、效率低 |
簡單、高效 |
|
線路造價(jià) |
高 |
低 |
3、新能源、智能微網(wǎng)的契合
1） 太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)出的電是直流電，為了與現(xiàn)在的交流電系統(tǒng)相吻合，增加了逆變環(huán)節(jié)，將直流轉(zhuǎn)換成交流，再與電網(wǎng)并網(wǎng)。如果電網(wǎng)是直流系統(tǒng)，則可以省略逆變環(huán)節(jié)，高效、經(jīng)濟(jì)。
2）風(fēng)力發(fā)電一般由塔架、發(fā)電機(jī)、齒輪增速器、變槳偏航系統(tǒng)、槳葉、聯(lián)軸器、電控系統(tǒng)等部分組成，它發(fā)出的是直流電。與光伏系統(tǒng)相類似，為了與市電并網(wǎng)，需要增加逆變系統(tǒng)。因此，如果電網(wǎng)是直流系統(tǒng)，則不必增加逆變系統(tǒng)。
3）智能微網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。它由分布式電源、儲能裝置、負(fù)荷及監(jiān)控、能量轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)裝置等組成，并形成一個(gè)小型發(fā)配電系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。
4、困難
最大的困難莫過于打破舊體系，建立新體系。兩大關(guān)口步履艱難，困難重重。上篇文章已經(jīng)有些說明，在此不必贅述。