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直流供電優勢顯現 明緯大力推廣

直流供電系統。

愛迪生和Tesla的愛恨情仇被濃縮在《電流戰爭(The Current War)》這部電影中,這兩人一生糾結交流電與直流電這兩種電力系統的孰優孰劣。一百多年過去了,爭論仍在。

毫無疑問,在第一回合競爭中,由於電壓升降轉換容易,交流電佔了上風,然而,業界對於直流供電系統的企盼也從未少過,且隨著電力電子技術的發展、半導體功率元件的出現,直流電壓轉換已非難事,因此應用也漸漸多了起來。

「看好直流供電的前景,我們近期積極推廣直流供電概念,希望能號召更多產業鏈上下游供應業者過共同投入,一起創造新市場。」明緯企業集團研發協理簡鵬輝說。

直流供電系統的應用多元,在大電力應用方面,最常被引用的例子就是中國的特高壓直流輸電系統。2016年,ABB公司贏得新疆准東至安徽皖南的特高壓直流(UHVDC)工程合約,建造±1.1MV高壓直流系統,輸電量達12GW,輸電距離超過3千公里,較傳統50萬伏交流電僅能傳送600公里遠上許多。

此外,在商業和家戶應用方面,也多有採用直流電系統的案例,包括資料中心、植物工廠及各種農林漁牧業場域及家庭照明等等。

除上述提到傳輸距離較遠的長處外,直流供電尚有許多優於交流供電的特性。首先,直流供電可以降低電力轉換的損失,進而達到省電目的。以美國公共輸電系統而言,傳輸約過程約損耗5%的電力,損失高達200多億美元;相對而言,直流公共供電系統的電力損耗約可降低30%。

其次,使用直流系統可降低多級電力轉換電源成本,直流系統的集中供電方式則能降低系統整體設置成本。此外,電力輸出穩定性也是直流系統的一大優點,這點對於資料中心尤為重要。採用交流供電系統,電力需經過層層交直流轉換,十分複雜,而採用直流供電系統,基本上就是直流電「直來直往」,結構及程序簡單許多,資料中心的供電效率至少可提高10%。

值得一提的,可儲存電能的特性,也成為直流系統在再生能源趨勢中備受期待的一大因素。

在市場的推廣方面,簡鵬輝認為商業及家庭照明系統是不錯的切入點且實現門檻較低,「直流供電照明系統的效率可提高10%、建置成本約降低30%,只要達到一定的裝置數量,省電及省錢的效益就能被凸顯,這些都是直流供電照明的吸引力訴求。」此外,農牧場及植物工廠等獨立空間也非常適合採用直流供電照明系統。

對於直流供電市場的進展而言,規範及標準的制定進度是另一關鍵,簡鵬輝進一步說明,「相關法規過去多是針對交流供電系統而訂,未考慮到直流供電的差異及要求,因此有時候沿用並不適合也影響市場推廣。」近年一些有關的建築及照明法規已開始針對直流供電進行修改。

針對直流供電需求,明緯目前主要提供前端大功率電源產品搭配後端直流轉換系統的方案,以提高效率與成本效益。

不過,就整體而言,直流供電應用的普及,有賴產業鏈上下游業者的共同努力,方能成大事,「直流供電系統的產業鏈結構和交流供電系統不同,兩個系統採用的零組件有所不同,因此,僅靠明緯推出直流電源產品及方案是不夠的,必須有更多業者一起加入,才能促成直流應用的實現。」明緯邀請大家一起投入直流供電應用的實現,共同迎接新市場及新商機。

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