直流供电优点多 百年后声势看涨

明纬企业集团研发协理简鹏辉。

交流电与直流电力系统各有优缺点，不过，在过去一百年间，由于交流电的电压升降转换容易许多，因此电力系统的布建多采用交流电。直到电力电子技术和半导体功率元件于近期出现长足进展，使得直流电压转换难度降低，相关应用也就逐渐增多，在我们的日常生活中，已经可以看到许多直流供电应用，如风扇、台灯、照明、变频冷气、循环扇、以太网络供电(PoE)等。

降低耗电及建置成本，市场期待高

一直以来多采用交流电，为何现在要推动直流供电？明纬企业集团研发协理简鹏辉说明，交流输电系统有其缺点，包括传输缆线成本高昂、不同电网无法连结、长距离线路电抗造成电压上升，以及暂态稳定度差等。

至于直流系统的优势则有电路简单、可靠性高、效率高、体积小、成本低、传输距离较远等。相较于交流系统，直流系统的效率至少可提升10%，且建置成本可减少15%。

值得强调的是，直流供电可以降低电力转换的损失，进而达到省电目的。以美国公共输电系统而言，传输过程约损耗5%的电力，损失高达200多亿美元；相对而言，直流公共供电系统的电力损耗约可降低30%。此外，可储存电能的特性，也成为直流系统在再生能源趋势中备受期待的一大因素。

直流输电系统，应用商机浮现

在大型直流输电系统的建置方面，欧盟已于2014年推动的「2014十年电网开发计划」、国内于2016推动新疆准东至安徽皖南的特高压直流输电系统等，这是两个非常知名的例子，后者建造±1.1MV高压直流系统，输电量达12GW，输电距离超过3千公里，较传统50万伏交流电仅能传送600公里远上许多，此工程合约由ABB获得。特高压直流输电系统(UHVDC)指的是±800千伏及以上直流电压等级的直流输电系统。

以上这些大型直流电网的建置主要是由政府负责，除非是ABB这类大型电力系统公司，否则未必能分一杯羹，一般业者可以着力的部分是农林渔牧场域、植物工厂、数据中心的直流电供电商机等，尤其是独立空间的直流供电照明系统的进入门槛及实现难度较低，市场机会较大。

对于直流供电市场的进展而言，规范及标准的制定进度是另一关键。整体来看，相关法规过去多是针对交流供电系统而订，未考虑到直流供电的差异及要求，因此有时候沿用并不适合也影响市场推广。近年一些有关的建筑及照明法规已开始针对直流供电进行修改，例如欧洲及国际电信联盟的通信电源要求400V、国内国标要求240V/336V并定义建筑照明瓦数与电压等。

此外，值得注意的趋势还包括直流低压开始往高压走，如电动车快充等应用需要更大的功率，但不可能把电线无止尽加粗增加成本且配置困难，因此要把电压提高。

直流供电和交流供电系统所采用的零组件有所不同，产业链组成更是有所差异，因此，直流供电若要进一步普及，必须仰赖产业链上下游业者一起合作，才能共同创造直流供电系统的市场商机。