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對(duì)碳排放引起的氣候變化問題的重視使得人類社會(huì)必須在今后有限的時(shí)間內(nèi)盡快做好兩方面的工作。一方面，為了有效控制人類社會(huì)的能量消耗總量進(jìn)而控制和減少消耗中產(chǎn)生的溫室氣體和污染物質(zhì)，人類社會(huì)使用的能源中必須越來越多地提高電能所占的比例。



當(dāng)然，電氣化所帶來的裝置和設(shè)備整體性能的顯著提升也是這方面發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。美國能源部預(yù)計(jì)未來20至30年內(nèi)，美國所使用的能源中電能所占的比例將從目前的40%左右提升至80%左右。



另一方面，從電能的來源來看，必須減少對(duì)碳排量較高而儲(chǔ)量有限的化石能源的依賴，大幅增加低排放而可再生的能源所占的比例。美國計(jì)劃在未來20至30年內(nèi)將能量來源中可再生能源和核能所占的比例由目前的20%左右提升至80%左右。



更多地采用基于微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)更多地采用基于微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)的理由在于兩個(gè)方面:一是目前風(fēng)能、太陽能作為可再生能源的兩種主要形式，其資源分布具有廣泛而分散的特點(diǎn)，若采用可再生能源作為電能的主要來源，分布式發(fā)電在電能生產(chǎn)中所占的比例必然會(huì)越來越大。

二是采用基于微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)，實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)了能量來源的多源化和本地化，必將顯著提升電能系統(tǒng)的供電可靠性，并大幅減少電能在遠(yuǎn)距離傳輸過程中的損耗，這一點(diǎn)更為重要。


此外，隨著近年來各種便攜式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和無人機(jī)、移動(dòng)機(jī)器人等可移動(dòng)自動(dòng)裝置和機(jī)器的迅猛發(fā)展，各種可離網(wǎng)的、自供電的裝置、設(shè)備或車輛將越來越多，這些顯然也是基于“迷你”微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)的典型例子。

更多地采用直流方式進(jìn)行輸配電傳統(tǒng)上在遠(yuǎn)距離、大容量輸電領(lǐng)域直流輸電方式占有優(yōu)勢(shì)，未來還有兩大因素將會(huì)促使電能越來越多地以直流方式輸送和分配。一是在電能系統(tǒng)的“源”和“流”這兩端，即電能的生產(chǎn)和使用這兩個(gè)環(huán)節(jié)，越來越多地采用直流方式。在電能的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，隨著太陽能光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、可充電電池發(fā)電等越來越多的應(yīng)用，更多的電能將以直流方式生產(chǎn)。


在電能的使用環(huán)節(jié)，隨著信息技術(shù)和商業(yè)活動(dòng)、日常家居生活電子化的飛速發(fā)展，電子裝置和設(shè)備占總用電量的比例越來越大，而電子電路最終也是使用直流電能的。既然源和流這兩端都越來越多地采用直流方式，輸送和分配環(huán)節(jié)采用直流方式而省去交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)也就成為效率更高、成本更低的合理選擇。

二是在電能的輸送和分配環(huán)節(jié)，在水下輸送和地下輸送等不能采用架空線而只能采用電纜的場(chǎng)合，直流輸送不受電纜寄生電容影響的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來，特別是在海上電能輸送和大城市電能配送這些典型應(yīng)用場(chǎng)合。

原標(biāo)題：隨太陽能光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、可充電電池發(fā)電等越來越多應(yīng)用