「西電東送」工程能證明直流電比交流電更有用嗎？西瓜視頻聊科技

2020-10-03 智能怪獸

電燈照明、電動汽車行駛、電視機播放節目以及行動裝置充電等行為都離不開一種能量——電，甚至可以說生活在如今這個時代，電早已融入我們的生活成為密不可分的必需品一般的存在。

而關於電的故事也是頗為傳奇且精彩，從1752年美國著名科學家富蘭克林通過風箏實驗證明天空電和地面電性質相同後，關於電的研究和開發就從未斷絕，1800年一位名叫伏特的科學家將銅片和錫片組合浸泡在鹽水裡製作出世界第一顆電池，而伏特至此也被後人冠名為「電池之祖」。



當然說到對電的開發和起源，我們作為龍的傳人肯定是不能忘記自家老神仙的，雷公電母作為我國古代神話中最為「恩愛」的一對夫妻，下雨天總是能帶給廣大未成年兒童一絲絲驚（恐）喜（懼），畢竟如果不聽父母的話，可是要挨劈的喲！

開了一個小玩笑，大家別太在意！雷公電母只存在於神話傳說中，而現實中的雷聲閃電只不過是無數氣候變化中的一種罷了，只要下雨天別呆在大樹下就OK了。

怎麼話題莫名其妙地偏到兒童天氣知識科普和預防上去了？打住啊，直接言歸正傳，隨著電池的出現，下一個開創性的發現再次震驚世界，僅僅過去三十年時間，法拉第就證明電磁原理，並提出物理電力線概念。

有時候不得不感慨外國科學家對科研的忠誠和決心，僅僅用兩百年時間就將電這一無實體的東西搞得一清二楚而且還直接「駕馭」起來，並且還弄出了一個什麼「電力之爭」，搞得天下皆知，好像生怕別人不知道他們以前有很多種電可以使用一樣。



雖然這場「電力之爭」的結果很現實，讓大發明家愛迪生名聲掃地落了個晚節不保，但也讓所有人知道原來科學之間的爭鋒相對同樣存在汙垢，最終依靠時間淘金，愛迪生的直流電退出舞臺，而特斯拉的交流電輝煌登臺成為陪伴人類百年的生活必需品。

這場爭奪萬神殿排名位置的電力之爭以特斯拉的交流電獲勝為結束，那是不是說明交流電就真的就要比直流電更好用？還是說交流電的性比價更高呢？且聽小獸娓娓道來。

交流電和直流電之間優劣

直流電作為「電力之爭」的失敗者，其失敗的原因就是因為它太穩了，大家是不是對這個原因感覺莫名其妙，畢竟無數老人都在提醒著年輕人要穩住，不能三心二意當牆頭草，但在電的使用方面，還就真的需要電能夠保持一定的起伏。

在過去人們對於電力的使用僅僅只限於照明，無非就是通過電力加熱鎢絲從而發光，這個時候電力的傳輸方式就顯得極為重要，而直流電在傳輸過程中會產生大量的熱，這對人類的日常生活必然會產生一定影響，而且電力傳輸必然會用到輸電線等電導體，而導體也必然會存在電阻，不僅會產生發熱，而且還會極大消耗傳輸的電力。



況且電力的傳輸需要電壓的推動，而直流電的電壓穩得一匹，所以會隨著傳輸距離的增加而逐漸喪失傳輸動力和增加對電力的損耗，所以在19世紀愛迪生直流電時代，我們會發現發電廠距離居民區非常近，甚至有的家庭就落座於距離電廠不到1.5公裡的地方。

或許直流電能夠滿足當時單一的用電方式，但對於用電器具數量無限且方式不重樣的現代生活來說，無疑是一種極為浪費的行為，而且就以現代人逐漸增高的生活環境常識來看，小獸想應該沒有人會願意自己生活的小區旁杵著一座發電站吧！

而交流電就不一樣了，因為具備規律性波動，所以它會隨著時間的推移在一定範圍內逐漸改變自身電壓和方向，這對於遠距離電力傳輸有兩大益處，其一傳輸時依靠波動電壓能夠將電力推向更遠的距離，因此對於傳輸過程中電力損耗遠低於直流電傳輸；其二能夠真正實現遠距離傳輸，可以將發電廠搬遷至郊區和荒漠地區，不會影響人們的日常生活。



從上述優缺點評析來看，交流電能夠打敗直流電依靠的確實是自身無可比擬的實力，但小獸還是想再問一次直流電和交流電之間到底哪一個實用性更強？

「西電東送」工程的魅力

對於上述提到的問題，小獸認為交流電和直流電之間其實並不用完全對立比較，尤其是隨著用電器具越來愈多，而且99%的器具的內部供電都是直流電，這就意味著雖然從萬裡之外的發電廠傳輸的雖然是交流電，但我們真正在使用的卻還是直流電，只不過是再經過一次配套轉換器而來的。

這種用電方式意味著交流電和直流電之間並不存在完全對立關係，兩者間是可以互通轉換的，而現實世界裡也確實存在這樣的技術運用，其中最具代表的項目便是中國的「西電東送」工程，全球唯一實現將上千萬千瓦數的電力輸送到幾千公裡外的工程奇蹟。

而「西電東送」工程能將如此龐大的電力從大西北輸送到東南沿海地區採用的便是特高壓輸電技術，這項技術使用的電壓等級為1100kV，一條將近3000公裡的輸電線路差不多就相當於同等距離每天運送8wt標準級燃煤能源，如此龐大的能源輸送無疑減輕了沿海地區的用電問題和環境汙染問題，為整體經濟可持續發展創造了必要的條件。



但令人沒想到的是這項稱得上中國標籤的輸電技術傳輸的居然是直流電，是不是感到非常奇怪呢？本文前面就已經提到了直流電並不適合遠距離傳輸而且傳輸損耗非常大，那為什麼我國還要使用直流電輸電呢？

其實對於直流電的缺陷，中國科學家早就已經有了解決辦法，既然直流電電壓平穩無法形成強大的輸電動力，那是不是可以直接在傳輸前將直流電的電壓升到一個誇張的程度，然後通過高電壓將直流電推送出去。

而「西電東送」工程所依靠的便是這一原理，首先是將交流電上升到一個超高的壓力，然後使用我國專門製造的專用整流器將其轉變為直流電，當輸送到用電端後再使用一個逆變器將其再變回交流電，最後減壓使用。

可以說，整個「西電東送」工程就是一個交流電和直流電相互轉換的過程，只不過其中涉及到的課外知識遠超普通人想像。

好了，其實聊到這裡，小獸想大家對於直流電和交流電都已經有了一定認識，雖然在過去兩種電處於對立關係，但終究隨著時代科技的進步走向統一。（PS：中國創造牛！）



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