隨著(zhù)新能源和高科技的興起，直流電開(kāi)始回歸。如同一百年前愛(ài)迪生掀起的直流電之爭一樣，一場(chǎng)大討論在全世界范圍內被掀起，只是這次討論的重點(diǎn)是直流電與交流電能否協(xié)同發(fā)展。

　　肖立業(yè)，中國科學(xué)院電工所所長(cháng)，他和他的團隊是為數不多的在國內專(zhuān)注研究直流電的專(zhuān)家團隊之一。肖立業(yè)一直對直流電的前景充滿(mǎn)了憧憬，他認為隨著(zhù)可再生能源的比重日益提高，輸電網(wǎng)可能會(huì )出現交流網(wǎng)和直流網(wǎng)共存的局面，隨著(zhù)直流電網(wǎng)技術(shù)日趨成熟以及負載對直流供電需求的增加，最后電網(wǎng)可能逐漸演變成以直流為主導的模式。對此，肖立業(yè)所長(cháng)接受了記者的專(zhuān)訪(fǎng)。

　　記者：隨著(zhù)新能源和高科技的興起，直流電又重回人們的視野，您怎么看直流電的回歸？　　

　　肖立業(yè)：現有交流大電網(wǎng)存在安全穩定性問(wèn)題。具有間歇性和波動(dòng)性特點(diǎn)的可再生能源大量接入電網(wǎng)后，電網(wǎng)的安全穩定性、輸送能力的提升、雙向功率流動(dòng)與控制等都將面臨更大的挑戰。如果仍然以交流模式為主導，則電網(wǎng)的不可預知性和安全穩定性問(wèn)題將會(huì )更加突出?！　?/p>

　　第一，由于可再生能源的主要利用方式是發(fā)電，未來(lái)電網(wǎng)的規模將比當前有成倍的增長(cháng)，如果仍然以交流模式為主導，則電網(wǎng)的穩定性將受到威脅。第二，由于可再生能源具有間歇性和不穩定性的特點(diǎn)，且其發(fā)電模式（特別是太陽(yáng)能光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電等）與傳統發(fā)電模式有根本性的不同，進(jìn)而對交流電網(wǎng)的安全可靠運行帶來(lái)重大挑戰。第三，由于可再生能源具有分散性的特點(diǎn)，靠近負荷側就地利用的分布式發(fā)電也將是一種重要的方式；這就是說(shuō)，未來(lái)的電力用戶(hù)也將是電力供應方，分布式發(fā)電采用什么樣的運行模式與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也將是未來(lái)電網(wǎng)面臨的重要課題。第四，隨著(zhù)可再生能源逐步替代化石能源，目前以化石能源為基礎的能源消費系統將采用電力（例如，電動(dòng)汽車(chē)將采用電池），這就使得未來(lái)電網(wǎng)的負荷構成及負荷特性也與目前電網(wǎng)有很大的不同。

　　記者：就新能源而言，直流電的優(yōu)勢是什么？　　

　　肖立業(yè)：發(fā)展直流電網(wǎng)技術(shù)，將從根本上解決電網(wǎng)所面臨的挑戰。直流電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為當今電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要方向和未來(lái)發(fā)展趨勢，歐美國家已經(jīng)制定計劃采用直流電網(wǎng)解決海上風(fēng)電的接入問(wèn)題?！　?br />
　　從輸電網(wǎng)層面來(lái)講，直流輸電網(wǎng)不存在交流輸電網(wǎng)固有的穩定問(wèn)題，且當輸送相同功率時(shí)，直流輸電線(xiàn)路造價(jià)低；另外，直流輸電還具有網(wǎng)絡(luò )損耗小、對通信干擾小等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，采用直流輸電網(wǎng)的模式，對于建設大規模的可再生能源電網(wǎng)是最為合理的選擇。

　　從配電網(wǎng)層面來(lái)講，未來(lái)配電網(wǎng)中的負荷對直流電源的需求將占相當大的比重，例如電動(dòng)汽車(chē)、大量的信息設備（如計算機與微處理器、通訊系統設備、智能終端、傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò )等）都將需要直流電源；而目前電網(wǎng)中最主要的負荷電動(dòng)機，如果采用直流供電的話(huà)，不但可以降低電機驅動(dòng)系統的造價(jià)，而且可以提高電機驅動(dòng)系統的整體效率?！　?br />
　　在分布式電網(wǎng)中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將得到最為普遍的應用，而光伏發(fā)電產(chǎn)生的電力為直流。同時(shí)，分布式電網(wǎng)中的儲能系統也需要直流運行模式。最近，國際上有關(guān)直流輸配電技術(shù)都得到了很快的發(fā)展，并取得了可喜的進(jìn)展。因此，構建以直流為主導運行模式的電網(wǎng)，不僅是合理的，而且從技術(shù)上也將是可行的?！　?br />
　　記者：匹茲堡大學(xué)“電力與能源計劃”的負責人提出，在20年內，我們的電力總負載的50%將是對直流電的消費。您怎么看未來(lái)直流電的發(fā)展？　　

　　肖立業(yè)：未來(lái)的輸配電網(wǎng)和分布式電網(wǎng)將逐步向以直流為主的運行模式方向發(fā)展。隨著(zhù)信息技術(shù)、半導體照明技術(shù)、高效電機技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的應用發(fā)展，未來(lái)電力負載將需要越來(lái)越多的直流電力供應。這對當前的配電網(wǎng)也將帶來(lái)新的挑戰，發(fā)展直流配電網(wǎng)因此將成為可能的方向?！　?br /> 　　記者：您和您的團隊在直流電領(lǐng)域取得了哪些進(jìn)展？預計應用的前景如何？　　

　　肖立業(yè)：目前，電工所對未來(lái)電網(wǎng)從交流模式向直流模式過(guò)渡的可能性和合理性做了初步的分析研究，同時(shí)，就我國廣域范圍可再生能源資源的時(shí)空互補性做了調查分析研究。在此基礎上，我們提出未來(lái)直流電網(wǎng)整合廣域資源時(shí)空互補性所需要的合理網(wǎng)架結構的初步方案。同時(shí)，我們正在開(kāi)展未來(lái)直流電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，在超導直流輸電技術(shù)方面，我們已經(jīng)建成了360米、萬(wàn)安培級的超導直流輸電示范工程，在分布式直流電網(wǎng)方面，我們已經(jīng)啟動(dòng)了基于多種能源互補（含多種儲能系統）的直流電網(wǎng)示范系統的建設，該分布式直流電網(wǎng)不僅是一個(gè)示范系統，同時(shí)也將為模擬大型直流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性提供實(shí)驗平臺?！?br />
　　記者：有一種預測稱(chēng)，從高壓電線(xiàn)直接到底端用戶(hù)的直流電傳輸的首次實(shí)現并不遙遠，尤其是在那些正在興建新的電力基礎設施的發(fā)展中國家。并且推斷中國在3-5年內就能實(shí)現這一目標。您怎么看這種觀(guān)點(diǎn)？

　　肖立業(yè)：從技術(shù)上講，簡(jiǎn)單地實(shí)現從高壓電線(xiàn)直接到底端用戶(hù)的直流電傳輸，并不是一件難事，而光是做到這一點(diǎn)也沒(méi)有什么實(shí)際的意義。困難在于如何構造一個(gè)從輸電、配電到用電的直流電網(wǎng)，從而為未來(lái)能源發(fā)展服務(wù)。

　　未來(lái)的配電我認為也是向直流方向發(fā)展，因為我們的硬件設備好，直流負荷占的比重會(huì )相當大。照明是直流電，電動(dòng)汽車(chē)也是直流充電，加熱、電鍍、電解，都需要直流電。同時(shí)電動(dòng)機都要把交流先變成直流，最后再變成電機所需要的交流。因此如果這個(gè)電網(wǎng)本身就是直流供電的話(huà)，那么電機就省了AC到DC的環(huán)節，所以電機的造價(jià)也降低了，運行效率也更高了?！　?br />
　　記者：大規模推行直流電，從技術(shù)上和經(jīng)濟上分別看會(huì )遇到哪些阻力？　　

　　肖立業(yè)：從技術(shù)上講，一方面，需要重點(diǎn)突破構造直流電網(wǎng)所需要的快速直流開(kāi)斷技術(shù)、多端直流輸電用的高壓大功率電力變換技術(shù)；另一方面，直流電網(wǎng)的理論基礎（如安全穩定性理論、可靠運行定則、數學(xué)建模與仿真）也需要取得系統性的突破。從經(jīng)濟方面講，完全替代交流系統需要更換接入電網(wǎng)的所有以交流運行的設備，因此需要付出巨大經(jīng)濟代價(jià)。因此從直流向交流過(guò)渡將是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程?！　?br />
　　記者：現在，在中國高壓直流只是點(diǎn)對點(diǎn)連接，還沒(méi)實(shí)現高壓直流輸電線(xiàn)路之間的互聯(lián)，您認為何時(shí)能實(shí)現？有哪些困難？　　

　　肖立業(yè)：要實(shí)現高壓直流輸電線(xiàn)路間的互聯(lián)，需要解決一系列科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。根據周孝信院士牽頭召開(kāi)的第436次香山科學(xué)會(huì )議，大家討論認為：隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，也許2030-2050年左右，我國會(huì )出現交流網(wǎng)和直流網(wǎng)相融合的混合電網(wǎng)模式?！　?br />
　　我認為中國未來(lái)的直流電網(wǎng)的構造模式，就是構建一個(gè)全國統一的、多層次的直流環(huán)形電網(wǎng)。這個(gè)環(huán)形電網(wǎng)上面，可以把不同的電源和負載都接到上面，通過(guò)環(huán)形電網(wǎng)進(jìn)行有機的整合和控制。不同區域的環(huán)網(wǎng)可以有機的通過(guò)輸電線(xiàn)路連接起來(lái)，全國性的骨干網(wǎng)絡(luò )可以再和國外相互聯(lián)系，為構建跨國電網(wǎng)打下一個(gè)很好的基礎?！　?br />
　　記者：未來(lái)直流電和交流電的發(fā)展將面臨怎樣的格局？　　

　　肖立業(yè)：首先是直流電網(wǎng)局部發(fā)展，用以整合區域可再生能源以接入現有交流電網(wǎng)。隨著(zhù)可再生能源的比重日益提高，輸電網(wǎng)可能會(huì )出現交流網(wǎng)和直流網(wǎng)共存的局面。隨著(zhù)直流電網(wǎng)技術(shù)日趨成熟以及負載對直流供電需求的增加，最后電網(wǎng)可能逐漸演變成以直流為主導的模式。