一百多年後捲土重來:「直流電」再戰「交流電」

一百多年後捲土重來:「直流電」再戰「交流電」
Photo Credit:科學人
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因應再生能源發電的輸送需求,直流電系統捲土重來。

撰文:斯尼德(Annie Sneed)
翻譯:洪艾彊

100多年前,美國的科學家和商界領袖對創建的電力網意見不和:應該採用交流電(AC)或是直流電(DC)?兩者皆可用於輸送電力;DC穩定朝單一方向流動,AC則週期性改變方向。愛迪生率先倡議DC是較佳方案,甚至公開以AC電擊流浪動物,希望說服大眾AC有多麼危險。不過,到了20世紀初期,基於技術和經濟的理由,最終是AC勝出。

現在,DC捲土重來。

目前分散在全美的一些DC輸電線路,將在未來幾年連接上數家公司預計鋪設的至少九條高電壓DC(HVDC)長途輸電線。這些變革主要源自一個重要趨勢:美國中西部和其他區域正在發展大量再生能源──單就2015年發電量大約就有2.8兆千瓦小時(度),而電力公司需要把這些電力輸送到遙遠的城市和工業中心。

乾淨線路能源夥伴(Clean Line Energy Partners)公司的執行副總裁加利(Wayne Galli)說:「偏遠地區有些資源,但缺乏能夠運送到市場的基礎建設。」這家位於德州休斯頓的公司策劃建造四條HVDC輸電線,日前已經派遣現場工作人員準備興建其中一條。把俄克拉荷馬州和德州北部交界生產的風能,一路輸送到1,150多公里外的田納西州和阿肯色州,以及鄰近其他各州。

1970年代,電力輸送科技的進步,已經能夠再度考慮直流電輸送的可行性;輸電距離超過480~800公里時,DC更勝AC。超過特定距離,AC系統的費用比DC昂貴,而且由於高電阻這類問題,輸電途中耗損的能量也較多。匹茲堡大學能源中心暨能源電力網研究所的主任利德(Gregory Reed)認為:「從偏遠的大型風力或太陽能發電場輸送電力,DC輸電線是較佳的方式。這是我們從遠處取得能源的快速因應之道。」

再生能源無論何時不會很快消失,DC也不會。如加利所言:「DC不曾完全退場。」

本文獲《科學人雜誌》、《科學人粉絲團》授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航