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上一版3 2011年3月23日 星期 放大 缩小 默认
从“交流电”到“直流电”
本报记者 敖 蓉

我们常用的电力分为两种形式,交流电和直流电。前者的电流/电压相位随时间做周期性变化,而后者的电流/电压相位则始终不变。二者的应用也似乎是天经地义,各司其职:交流电的优点是发电和配电方面,便于电力的大规模生产;直流电则多用于家用电器和IT产品内部以及便携产品中。民用交流电的电压/频率与标准轨距一样,历经久远的年代而几乎没有发生变化,这样的模式已经过了一百多年。

随着绿色能源技术的进步,越来越多的业内人士提出,直流电才是更适合我们日常使用的电源,不仅仅因为它的安全性和低成本,更重要的是因为它更加节能。

虽然目前国际通用的市电依然是交流电,但我们家中的电器,特别是IT设备已经是直流电的天下,想要使用这些电器,就要经过交流——直流转换,这一过程将损失10%~30%的电能。比如使用变频空调和变频冰箱的家庭,根据负载通过变频技术对空调和冰箱的压缩机进行实时调节的时候,先要把交流电转换为直流电,再转化为交流电输出,那些使用直流电机和压缩机的直流变频(速)产品也要经过一次交流—直流转换。这种转换吞噬了很大一部分变频技术节约下来的电能。除了直流变频空调和冰箱外,我们家中的电脑、平板电视也使用直流电,为此还要配备电源或专用电路将市电转换为低电压直流电,由此引发的电源的转换效率问题也成为最近几年的热门话题之一。

节能家庭是去年开始推广的一个新概念,旨在减低人们日常生活中的碳排放量,在节能家庭中,直流供电是一项非常关键的技术。北京恒基伟业电子产品有限公司董事长张政宇告诉记者,直流电住宅就是利用太阳能,将新能源有效地利用在民居上。

现在,太阳能发电需要的投资,既包括设备的投资,又有各种变换中电力的损耗,而直接建造直流电住宅,就能解决这一问题。举例来说,最近大行其道的LED照明,一颗LED灯芯就零点几美金,而一颗LED灯泡中,降压、整流、稳流这一套设备的成本是LED灯芯的10倍以上。如果直接用直流电,能够节约大量的能源。

张政宇分析说,发改委曾经做过测算,中国85%的家庭,每月用电在200度以内,那么,如果在满足一户家庭每月200度的用电需求基础上,为每户家庭提供5万元的用电设备,包括存10度到20度电,太阳能发电系统以及所有的电器。家中电器全改成直流的,这些电器本身就比交流电器便宜,再加上发电、储能等整套系统都加起来不超过5万元。

现在,直流电住宅这一技术已经成熟,大力发展直流电住宅是未来我国发展新能源的一个基点。因为,这样利用直流电就不需要升压,直流来直流用,而电网的电作为直流电住宅用电的后备系统,当太阳能发电不够时来使用。假如全国新增住宅都使用直流电住宅,那么用电成本将大幅度降低,每年还能拉动1万亿元人民币的消费,新能源产业也就得以巨大发展。

全直流供电展现了极大魅力,并能切实降低碳排放,但想要推广这一技术依然困难重重。首先,现有的电网和各类电器都是为交流电所设计,目前还没有厂商愿意冒着亏损的风险生产这些直流家用电器。其次,直流供电还缺乏相关的规范,包括电压、插头形式等等。此外,高压直流电同样要面对安全性等问题。想要推进直流供电,只有世界各国共同努力才能做到。目前看来,全直流供电可能会分阶段实现普及,但这一过程将十分漫长。

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