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現實(shí)中有很多東西的存在是有時(shí)代局限性的，交流供電就是一個(gè)這樣的例子。今天因為技術(shù)的進(jìn)步，開(kāi)關(guān)電源、直流無(wú)刷電機的興起，交流供電的優(yōu)點(diǎn)已不復存在。直流傳輸損耗低，DC/DC轉換器效率大大高于50Hz（或60Hz）交流變壓器，而能直接儲存電能的設備——蓄電池，無(wú)一不是直流輸入/輸出的……因而我們不妨思考一下交流供電其在將來(lái)會(huì )怎樣發(fā)展，從而來(lái)決定現階段我們該做點(diǎn)什么？ 一、急待解決的問(wèn)題：并非所有電器都必須50Hz交流供電 我們觀(guān)察一下現階段在線(xiàn)式UPS、家用太陽(yáng)能電站、小型非并網(wǎng)風(fēng)能電站的電能存儲與釋放，就會(huì )發(fā)現：存儲在蓄電池中的電能無(wú)一不是使用50Hz逆變電路輸出提供給家用電器或機房?jì)鹊?a href="http://selenalain.com/keyword/電子" target="_blank" class="relatedlink">電子設備的。 50Hz逆變，因為頻率低，同時(shí)基于對逆變后波形的考慮，不得不使用體積較大的電感器件，這樣的逆變器成本高而效率低。如果使用高效率的DC/DC轉換器輸出情況會(huì )怎樣呢？ 其實(shí)，現在解決這個(gè)問(wèn)題，僅僅是缺乏相關(guān)的電子電器設備直流供電國家指導性標準而已。 看到這里，我想很多人要問(wèn)了：直流電，電子電器設備能用嗎？答案是：以前，大部分電子電器設備不能用，只有少量能用（如白熾燈等）；現在則相反——很多電子電器設備雖然沒(méi)有標注能用直流電，但實(shí)際是可以直接使用直流供電或稍加改進(jìn)后使用直流供電的。 隨著(zhù)電子技術(shù)的進(jìn)步，電子型電器大到電視機、電腦、網(wǎng)絡(luò )設備等；小到手機充電器、熒光燈電子鎮流器等基本上都已采用開(kāi)關(guān)電源技術(shù)。 而機電型電器也因為無(wú)刷可變頻直流電機效率高，控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，內部電路直流化也成為了未來(lái)發(fā)展方向。當前，許多的直流變頻機電型電器已能（或稍加改進(jìn)后）在直流供電情況下正常運行。 它們共同的特點(diǎn)就是先把220伏的交流電整流后變成310伏（220 * 1.414）左右的直流電，再使用開(kāi)關(guān)電源或直流變頻電路提供給內部電路或負載。 如果我們在上述電子電器設備上標明能使用直流供電，那我們就可以利用高效率的DC/DC轉換器來(lái)輸出存儲在蓄電池中的電能，給這些設備供電，節能效果可想而知。因而，現階段政府創(chuàng )設電子電器設備直流供電國家指導性標準具有重要的現實(shí)意義。 二、次要待解決的問(wèn)題：降低電子電器設備最低直流輸入電壓標準 如果電子電器設備的最低直流輸入電壓低于UPS蓄電池組電壓時(shí)，逆變或DC/DC變換環(huán)節也就沒(méi)有了存在的必要，可以使用電池組直接輸出。目前，很多大中型機房的UPS蓄電池組電壓一般在230伏左右，已初步具備了給采用直流供電的電子設備直接供電的條件。 三、為了減少電能在電網(wǎng)中的損耗，市電直流化是個(gè)很好供電模式 論述“市電直流化”的優(yōu)點(diǎn)并不是我寫(xiě)這篇文章的目的，但我還是想簡(jiǎn)單提一下：高壓直流輸電不受線(xiàn)路容性和感性負載影響，輸電效率較高，但有一個(gè)問(wèn)題很難解決，那就是我們現行的中低壓電網(wǎng)都是50Hz的交流電，我們不得不削足適履將高壓直流電同步逆變?yōu)?0Hz的交流電輸送至中低壓電網(wǎng)，這種低頻同步逆變效率低，設備體積大。 如果我們的中低壓電網(wǎng)也使用直流輸電，情況就不一樣了，高壓直流電通過(guò)DC/DC轉換器轉換成中低壓直流電，輸送至中低壓電網(wǎng)，因為轉換頻率沒(méi)有限制，也不需要同步，轉換設備體積小效率高。也許有一天會(huì )如現在通信行業(yè)說(shuō)的光纖到戶(hù)一樣，電力輸電也會(huì )中壓輸電到戶(hù)，在每戶(hù)的電力入戶(hù)處裝有一個(gè)獨立的DC/DC轉換器及電能計量器。我們可以方便的利用自家的儲電裝置在分時(shí)計費的低價(jià)時(shí)段儲存電能，在高價(jià)時(shí)段使用。又因為直流并網(wǎng)不需同步，我們甚至可以用特別的帶電能計量器功能的入戶(hù)DC/DC轉換器逆轉換，將自家生產(chǎn)的太陽(yáng)能、風(fēng)能、低價(jià)時(shí)段儲存的電能等輸出到電網(wǎng)賺個(gè)差價(jià)什么的。一旦太陽(yáng)能、風(fēng)能等發(fā)電的效率提高成本降低到大眾可接受的程度，家家戶(hù)戶(hù)的屋頂都會(huì )被利用，那時(shí)，真正的綠色能源時(shí)代就來(lái)臨了。 四、我們應毫不遲疑的向“市電直流化”方向前進(jìn) 當有一天，我們所有的電器都能在直流下工作時(shí)，我們還有必要采用低效的交流供電模式嗎？ 國家相關(guān)部門(mén)現階段完全可以出臺一個(gè)電子產(chǎn)品直流供電指導性標準：一是規定能交直流兩用的電器設備，在標注交流輸入電壓范圍的同時(shí)還標注直流輸入電壓范圍和輸入電壓極性；二是規定最低直流輸入指導電壓；三是制定直流接線(xiàn)插頭/插座的接口標準。 “市電直流化”是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，也許我們這一代見(jiàn)證不了。但我們應毫不遲疑的向“市電直流化”的終極目標邁進(jìn)！ 一家之言，不當之處希望有人完善，有人指正，有人交流，更有人駁斥。 作者： 鐘亞夫 聯(lián)系方式：Email:one@riie.com QQ：18044098 |
