2005年 ， 三峡工程输变电线路的建设 ， 使中国一跃成为世界第一的高压直流输电国家 。
三峡电站
图片来源：国家电网报
看过上一篇的读者一定还记得 ， 因为长途输电中损耗过大 ， 直流输电在美国败给了交流输电 。 那么 ， 既然交流输电更有优势 ， 为什么当今我们国家要大力发展特高压直流输电 ， 还不小心成了世界第一？
还是那个老问题：输电过程中的损耗 。 不过 ， 这次却成了交流电的劣势 。
东山再起的直流输电系统
上一篇我们说到直流的损耗比交流大 ， 因此才会被淘汰 。 但需要注意的是 ， 前面比较的是低电压的直流（例如110V）和高电压的交流（例如4000V）在输送相同功率时的损耗 。 但是 ， 当直流和交流（有效值）电压相同时 ， 直流输电系统的损耗会小于交流 。 这是为什么呢？
通过交流系统输送电能时 ， 因为电容和电感的存在 ， 会使电压和电流的相位（可以理解为正弦波到达波峰时的时间）有一些差异 ， 这就使传输的功率包含了两个部分——有功功率和无功功率 。
其中有功功率可以用来做功 ， 例如点亮灯泡、驱动电机 。 但是 ， 为了传输和直流系统一样的有功功率 ， 交流系统还需要额外传输一定比例的无功功率 ， 这就造成了交流线路上的电流要比直流线路大 。 而交流线路因电阻发热造成的损耗自然也就更多了 。
其实 ， 直流的优势还不止这个 ， 还有系统扩容的难度更低等 。 电力系统是要不断发展 ， 如果想扩大容量 ， 就需要在系统中加入更多的发电机 ， 或者将几个系统并联起来 。 要做到这一点 ， 首先需要两个系统的电压是一样的 ， 下面 ， 我们可以看看直流和交流系统分别需要满足什么条件 。
对于交流电 ， 电压至少满足三个参数 ， 才能并联：幅值——电压的大小 ， 频率——电压的周期 ， 相位——电压是否在同一时刻达到最大值 。
这还只是单相交流电 。 我们目前使用的三相交流电系统 ， 还存在相序问题 ， 就是各相电压达到最大值的先后顺序 。 再涉及到电压与电流的相位关系 ， 还有更复杂的功角平衡问题 ， 一个比一个令人头大 。 这一系列限制条件一旦有一项不符合 ， 就可能造成系统的波动 ， 严重的会导致整个系统崩溃——也就是停电 。
三相交流电的相位关系
【中国为什么要大力发展特高压直流输电？】图片来源：原创
简单省事的直流电
图片来源：原创
对于直流电 ， 只有一个参数：就是幅值 ， 也就是电压的数值 。 这个参数相同 ， 两个系统就可以并列 。 所以直流系统还可以充当交流系统的粘合剂 ， 把两个由于系统稳定性而不适合联网或参数不同不能联网的交流系统 ， 通过直流高压来实现非同步联网（背靠背） 。 如果有一天 ， 中国（频率50Hz）和美国（频率60Hz）电网连起来了 ， 那一定是通过直流连接的 。
还有 ， 直流输电更省成本 。 输送同样的功率 ， 我们用的三相交流系统 ， 需要三根导线 ， 而直流只要两根（正负极） 。 这就节约了大量的空间 ， 也简化了杆塔结构 。 要知道输电走廊的宽度和杆塔成本 ， 在电力线路成本上占了不小的比例 。
而且交流电还有个直流电没有的臭脾气——集肤效应 。 一根导线上的交流电电流密度 ， 总是表现为外围大中间小 ， 也就是说 ， 导线中间部分是白白浪费的 。 人们为了解决这个问题 ， 采用了
推荐阅读
- 文竹的养殖方法和注意事项 养殖文竹需要注意什么方法
- 为什么电脑没有声音啊 电脑没有声音什么原因
- 狗为什么不能吃盐
- 眼镜片怎么取下来
- 一幅壮锦主要内容概括 一幅壮锦的内容概括
- “造太阳的人”：为什么我们还需要第二个太阳？
- 人体健康三要素是什么
- 杏鲍菇哪个部位需要扔 杏鲍菇什么地方不能吃
- 海底两万里主要内容 海底两万里主要内容是什么
- 海参跑蛋的做法 海参跑蛋怎么做好吃