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100多年前，特斯拉的交流电击败了爱迪生的直流电，使得交流电走进了千家万户。如今要是再比一次，交流电对上直流电还有没有优势？ 
首先，我们说导致直流电被淘汰的最主要原因就是线路上的电能损耗过大，利用110V这种低压输电，想要长距离输送电能是需要付出很多代价的。 比如，随着输送距离的增加，那么线路的等效电阻R就随之增大，线路损耗也就增大，有时候线损甚至能达到50%以上，也就是说，如果发电厂发出1000W的电，那么用户可能就只能得到500W的电，另外500W全部损耗在了输电线路上。这样的损耗，是任何一家发电厂都不能接受的。 
在19世纪，直流输电电压根本就不能很高，而交流输电却能上到很高的电压，在较高的电压情况下，高压交流输电相对低压直流输电线损肯定是更小的。从这一点上来说，当时交流电的商业价值远超直流电。 而如果使用直流电，靠近发电厂的用户能保证自己获得110V的电压，而远离发电厂的用户可能只有80V了，这将严重影响电器的使用效果和寿命。 那能不能把电压提高一点呢？比如提高到140V，显然也不行。把电压提到140V后，在发电厂末端的用户将可能获得了110V的电压，而靠近发电厂的用户就要承担140V的电压，这个电压超出了电器的额定电压，同样会损坏电器、降低其使用寿命。关键是直流电还用不了变压器，它是交流电的产物。 最后，高压输电在故障时快速切断故障电流，会产生一个很大的电弧，如果不及时把这个电弧切断会严重破坏电力系统。交流电过了零点，电弧就会短暂熄灭，而直流电的断路器却做不到。 这些缺点导致直流电在100多年前几乎毫无悬念地输给了交流电，哪怕爱迪生试图用电死大象和制作电椅的方法来恐吓世人，也依然没有挽回失败的命运，反而让自己染上了一生的污点。 
那么，今天直流电对上交流电的胜算会不会大一点了呢？说实话依然很难赢，首先火力发电站和水力发电厂作为目前主要的发电技术，它们发出来的都是交流电，甚至连风电和核电也是交流电，现在也没发现有直流电的报道。 直流发电风机的占比基本上可以忽略，主要因为接入电网必须是交流电，而直流发电风机就需要进行直流和交流的变换。光电目前发出来的电只有直流电，但是为了接入电网，它必须进行直流和交流的转换，借用电力电子装置和储能装置来进行，所以效率一直不高。 
经过这么多年的发展，现在的交流发电机的容量已经很大了，火电的120MW超超临界机组技术已经很成熟。而且火电和水电不仅担负着发电的功能，还要为电网调峰调频做出贡献，而交流发电机可以控制发电的出力和功率等问题，比较好解决。 从发电全局来看，交流电的优势和多年来逐渐成熟的技术是直流电无法超越的。 而在断路器方面，虽然已经更新换代了很多次，技术可谓相当成熟了，但高压直流断路器依然是一个较难实现的东西。 说了这么多直流电的缺点，其实它也是有优点的，比如输送相同功率时，直流电只需要2根导线，而交流电需要3根，这意味着直流高压输电的线路造价更低。 还有直流线路没有感抗和容抗，也就没有无功损耗，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。其他优势如能限制系统的短路电流，调节速度快，运行可靠等等。 那么为什么100多年前没有发现这些优势呢？这是因为当时的电子电路技术还不发达，根本克服不了直流电的关键问题，也发挥不了它的优势。 但是上世纪50年代，整流器、逆变器的相继问世，让直流电重新回到了大众的视野，各国开始尝试利用新技术去克服直流电线损高的问题，取得了一定的成效。 当然这些进步只是让直流电在一小部分领域内得到了应用，还不足以撼动交流电的地位。目前直流电的主要应用范围还是远距离高压传输，我国特高压技术出现以后，全国直流线路就增设了20条左右。 
就现在的电力系统而言，高压输电是交直并存、相辅相成的状况，而用电还是以交流电为主，未来的发展趋势也很可能就是这样了。 由科普中国重新排版编辑
内容来自：Hi科普啦
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