直流电崛起 编辑本段回目录
来源：麻省理工科技创业
1903年，托马斯·爱迪生（Thomas Edison）为了保住直流电作为全美电力的传输标准而做出了最后一点努力，他导演了一出臭名昭著的事件，以部分证明交流电的危险，即：对一头被认为威胁到人类的马戏团大象Topsy施以6600伏特的交流电刑处死。爱迪生的这一招纯粹是为了散布恐怖心理（相同电压的直流电一样危险），而且失败了：我们今天的电网主要使用交流电。
然而在Topsy倒下一个多世纪后，交流电的地位看上去越来越不稳了。由于各种各样的数码设备的耗电量的增长，直流电现在又杀回来了，而且这次是货真价实的回归。
任何使用晶体管的设备都要靠直流电，即电流向一个方向流动。这也就是为何PC、iPhone和纯平电视机中都有转换箱，将墙上插座孔中的交流电（电流方向每秒钟改变120次）转换为直流电。
根据匹兹堡大学（University of Pittsburgh）“电力与能源计划”（Power & Energy Initiative）的负责人格雷格·里德（Greg Reed）的说法，这类数码消费设备占到今天电力消耗总量的五分之一。里德表示，直流电曲线的陡增不只是因为电脑，还因为像发光二级管和太阳能板设备应用渐广。
里德说：“在20年内，我们的电力总负载的50%将是对直流电的消费。其发展速度之快甚至超出我们的想象。”
里德说，随着直流电发生和使用设备数量的增加，将给节能带来很大的机会。直接将直流电传输给使用直流电的设备，而不用途中转换为交流，就有可能避免每次交直流转换中都要产生的巨大能量损失。
现在，一些重型发电厂正在开发全直流的“微电网”（microgrid）向用户输电。以中国的厦门大学于今年3月发布的直流微电网为例，这是一个独立电网，范围覆盖三所大学的建筑，将150千瓦的屋顶太阳能板阵列连接至LED照明系统和计算机服务器机房。
电动汽车的扩展可以使直流电变得更加重要：电动汽车用直流充电，而且需要巨大的能量。科罗拉多大学波德分校（University of Colorado in Boulder）的能源电子专家德拉甘·马克西莫维奇（Dragan Maksimovic）估计，他的团队正在开发的太阳能汽车充电器，能将电池板产生的10%的能量损失降低至2%。马克西莫维奇正与变压器制造商Satcon合作，并且已经从“夏威夷可再生能源开发风投”处募得资金，该团队计划于今年春天在夏威夷岛上的旅游胜地安装太阳能充电器。
直流电的另一个驱动力是管理互联网和通信网络的数据中心。大型计算机站现在消耗的电力占全球耗电量的1.3%，这一数字还在快速增长。输进来的电是交流电，需要转换。一些公司在正在安装大型中央变压器，向服务器站传输380伏的直流电，而不是在每台计算机上都装上变压器。日本电信巨头NTT在东京地区有四个用直流电运行的数据中心，去年该公司在位于东京西南的厚木市（Atsugi City）建成了一座使用直流电的数据中心，首次对外部客户提供服务。
节能，在很大程度上是通过用效率更高的变极器，取代单个服务器上的交流-直流变压器而实现的。根据NTT公司在东京的设备部门的高级研发工程师敬广濑（Keiichi Hirose）的说法，做出这一转换，淘汰电池备份系统中的交流-直流变压器，能够比传统的交流电配置节约15%的能耗。英特尔估计，在美国的中型数据中心每年可以节约的电能价值达120万美元，而在电价更高的欧洲和日本，这一数字还会高得多。
直流照明电路也在迎头赶上。一家位于加州桑雷蒙的“崛起联盟”（Emerge Alliance）企业联合体支持商用建筑中的直流输电，该联盟已经制定出了24伏天花板直流电路的标准，并且称使用直流线路的LED顶灯，能比通过固定设备进行交流-直流转换最多节能15%。“崛起联盟”现在正在将直流电推向公司员工的桌面，让他们无须使用热得发烫的变压器，就能将电脑或手机接入电路。
这场直流电抵抗运动，能像爱迪生曾经希望的那样传播开来，走出建筑物，占领范围更大的线路，为附近地区，城市及更远的地区输电吗？很多电力专家对此表示怀疑。交流电仍然是电网中输送电力的标准，而且许多设备如电动摩托，也使用交流电。马克西莫维奇表示：“我认为电力系统不会发生向直流电的大规模转变。”
但还有人，比如里德就认为直流电的接班是不可避免的。他提到，输电线路上在越来越多地使用直流电，因为高压直流电（HVDC）更容易控制，而且比交流电线的能量损失更少。长距离输电线常常是将远离城市的可再生能源输入电力紧缺的城市的关键。
在电力供应链的顶端和底端层面同时扩大直流输电的范围，也为区域直流输电填补电力需求缺口创造了机会，就像爱迪生设想的那样。里德提到，要将高压交流电转换成120伏特的居民用电，造成的能量损失要比等效的直流电系统高出5%。“如果你在输电端使用高压直流电，在消费端也使用直流电，就能是两端间实现中压直流输电了。”里德说。
有了这样的节能方式，里得预测，从高压电线直接到底端用户的直流电传输的首次实现并不遥远，尤其是在那些正在兴建新的电力基础设施的发展中国家。里德表示：“我认为美国在10年内，中国在3-5年内就能实现这一目标。”
