100多年前,科学家和商业领袖们就美国新兴电网争论不休:应该依赖交流电(AC)还是直流电(DC)?两者都用于输电——直流电在一个方向上稳定流动,而交流电则周期性地改变方向。托马斯·爱迪生极力推崇直流电是更好的选择——甚至公开用交流电电击流浪动物,以说服公众交流电存在危险。然而,由于技术和经济原因,到20世纪初,交流电占据了主导地位。
现在,直流电正在卷土重来。
未来几年,今天遍布全国的少量直流输电线路可能会增加至少九条新的远距离、高压直流(HVDC)线路,这是几家公司计划建设的。这很大程度上是由于一个主要趋势:中西部和其他地区现在正在生产大量可再生能源——2015年约为2.8万亿千瓦时——公用事业公司需要一种将其输送到遥远的城市和工业中心的方式。“你们有偏远地区的资源,但没有足够的基础设施将能源输送到市场,”清洁能源合作伙伴公司工程执行副总裁韦恩·加利说,该公司计划建设四条高压直流线路。这家总部位于休斯顿的公司已经派出外勤人员,为其中一条线路的建设做准备——它将把风能从俄克拉荷马州和德克萨斯州狭长地带输送到田纳西州和阿肯色州,然后再输送到其他附近的州。
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电力传输技术在20世纪70年代取得了进步,使直流电重新成为一种可行的选择——对于超过300到500英里的线路,直流电比交流电更具竞争力。超过一定距离后,交流电系统的建设成本高于直流电,并且由于电阻较高的问题,沿线功率损耗更大。“对于从大型偏远风力或太阳能发电场输送电力来说,使用直流线路是一个更好的解决方案,”匹兹堡大学能源中心和能源GRID研究所主任格雷戈里·里德说。“这是我们获取资源方式的快速变化。”
而且由于可再生能源在短期内不会消失,直流电可能也不会消失。但正如加利指出的那样,“直流电从未完全消失。”