直流供電優點多 百年後聲勢看漲

明緯企業集團研發協理簡鵬輝。

交流電與直流電力系統各有優缺點，不過，在過去一百年間，由於交流電的電壓升降轉換容易許多，因此電力系統的佈建多採用交流電。直到電力電子技術和半導體功率元件於近期出現長足進展，使得直流電壓轉換難度降低，相關應用也就逐漸增多，在我們的日常生活中，已經可以看到許多直流供電應用，如風扇、檯燈、照明、變頻冷氣、循環扇、乙太網路供電(PoE)等。

降低耗電及建置成本，市場期待高

一直以來多採用交流電，為何現在要推動直流供電？明緯企業集團研發協理簡鵬輝說明，交流輸電系統有其缺點，包括傳輸纜線成本高昂、不同電網無法連結、長距離線路電抗造成電壓上升，以及暫態穩定度差等。

至於直流系統的優勢則有電路簡單、可靠性高、效率高、體積小、成本低、傳輸距離較遠等。相較於交流系統，直流系統的效率至少可提升10%，且建置成本可減少15%。

值得強調的是，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%。此外，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。

直流輸電系統，應用商機浮現

在大型直流輸電系統的建置方面，歐盟已於2014年推動的「2014十年電網開發計畫」、中國於2016推動新疆准東至安徽皖南的特高壓直流輸電系統等，這是兩個非常知名的例子，後者建造±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，此工程合約由ABB獲得。特高壓直流輸電系統(UHVDC)指的是±800千伏及以上直流電壓等級的直流輸電系統。

以上這些大型直流電網的建置主要是由政府負責，除非是ABB這類大型電力系統公司，否則未必能分一杯羹，一般業者可以著力的部分是農林漁牧場域、植物工廠、資料中心的直流電供電商機等，尤其是獨立空間的直流供電照明系統的進入門檻及實現難度較低，市場機會較大。

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。整體來看，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，例如歐洲及國際電信聯盟的通信電源要求400V、中國國標要求240V/336V並定義建築照明瓦數與電壓等。

此外，值得注意的趨勢還包括直流低壓開始往高壓走，如電動車快充等應用需要更大的功率，但不可能把電線無止盡加粗增加成本且配置困難，因此要把電壓提高。

直流供電和交流供電系統所採用的零組件有所不同，產業鏈組成更是有所差異，因此，直流供電若要進一步普及，必須仰賴產業鏈上下游業者一起合作，才能共同創造直流供電系統的市場商機。