相信愛迪生發明電燈的故事已經家喻戶曉，然而特斯拉則是作為一個電動車的品牌而開始為大眾所知。殊不知，這兩位都是屬於電力界具有開創性的大神。如果說愛迪生是百分之九十九的汗水造就的天才，那麼特斯拉應該算是一個具有超級天賦的天才。只不過特斯拉比較低調，不太會social。在今天，說好聽點的是極客，說不好聽點的是技術宅男，且終身沒有結婚！另外，這兩位大神之間，還有一個非常有名的賭局，「電流之爭」 -- 直流電(DC) VS 交流電(AC)?所謂交流電，是指電流電壓的大小方向按一定的頻率交替變換，中國市電是單相220V/50Hz.而直流電的電流電壓方向一致，電流從正極流向負極。
賭局過去時
愛迪生先發明了直流電，而特斯拉覺得交流電更好！愛迪生為了證明直流電更好，不惜用交流電來電死大象，想以安全問題來黑交流電。不過，歷史上，這個賭局還是以交流電的廣泛普及，讓特斯拉完勝。
原因可以歸結於交流電在發電，輸電和用電三個方面的優勢。
傳統的發電裝置（例如，汽輪機組，水輪機組等）都採用同步電機，產生交流電更加方便高效。電的傳輸是要經過先升後降的變壓，只有這樣才能減少傳輸線的損耗。法拉第感應定律說，只有變化的電磁場之間才能相互轉換。所以，交流電非常符合高效輸配電這一需求。另外，零點切斷性能是交流電的殺手鐧。在電流為零的時候瞬間切斷可以將滅弧風險降到最小。如果滅弧失當，就可能出現下面的光影效果。
傳統的用電設備（電機，壓縮機，風扇）都是靠交流驅動。包括白熾燈也用的是人眼覺察不到的50/60Hz.的交流電
賭局現在進行時
特斯拉用交流電的三把利劍贏得了勝利，但是，隨著科技的發展，天平的兩端正在發生微妙的變化。
新能源太陽能和風能的出現都對交流電的地位產生了新的質疑。太陽能產生的是直流電。風能發電機由於速度的不確定性讓併網造成了困難，轉成直流是其中一個有效的解決方式。另外，工程師們發現對傳統的發電機進行變頻處理整流成直流後使用，可以讓很多發電機的效率提高5%～15%。解決直流滅弧的安全問題一直都是百年來推廣直流的首要難題。隨著機械動力學與電力電子設備，ABB公司終於在2012在直流斷路器及滅弧方面有了革命性的突破！據說當時ABB官方主頁是這麼炫耀的。變電方面，由於替代晶閘管的IGBT, SiC(碳化矽）等電力電子器件的出現讓直流變電變得更加經濟，迷你和高效！那麼直流之間的變換是怎麼「突破」法拉第感應定律的呢？可以用斬波控制(PWM)的理論來解釋。斬波控制類似於黃瓜切片，把黃瓜切成細片，然後按照需要以不同的高度整合起來，可以達到不同高度的黃瓜。拿最簡單的直流變換器來說，先將電壓進行快速切片，切片的同時切割磁力線將能量儲存在變壓器或者電感中，然後以同樣的速度把切片後的電壓濾波整合就成了新的直流電壓。直流變電設備切的頻率越高，設備的體積也就越小，最新的SiC和GaN的器件可以將電壓以1MHz以上的頻率然後整合。Google 的目標是將變電設備做成5kW/L。體積大概是傳統變壓器的十分之一或者更小！下圖是北卡州立大學FREEDM實驗室研發的Solid State Transformer (SST), 用來構成直流配電系統。可以將變壓器的體積減小5倍。用電設備的結構在在慢慢的發生變化。很多主流的發電機的應用，例如空調/冰箱的壓縮機都需要變成直流變頻後使用才能更加高效。更加不用說，消費型電子（如LED電視機，電腦，手機）用的都是3.3V~48V的直流。以至於，谷歌(Google)和臉書(Facebook)開始在他們的數據中心推廣了直流系統。除了上述三個方面之外，直流電還有一個獨一無二的法寶--儲能。傳統意義上，電網中的電是不能存儲的，發多少就用多少。但是，直流可以儲存在某些化學介質中。傳統鉛酸電池是不能滿足電網級別的儲能需求的。新型電池技術，例如高密度的鋰電池，讓大規模電的存儲變成了可能。大量的電，特別是太陽能中的電被存儲在了電池中，以供需要的時候用。跟儲能相關的移動電子設備，電動汽車都開始佔據或者進入人們的主流生活，這一切都在展示著直流電的優勢。
賭局未來時
目前，在ABB,谷歌及各類新能源的研究機構的推動下，直流在輸電和配電各種領域都已經得到飛速的發展。中國對高壓直流(HVDC)的應用也一直走在世界前列。不過，由於發展了一百多年的交流基礎設施實在太大，直流電想要一下子鹹魚翻身很難！不過，在下一個一百年，愛迪生和特斯拉關於交直流的賭局，誰輸誰勝很難預料！讓我們拭目以待！
（文：轉自工程客）
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