｜高電壓直流電力傳輸

近年來電力傳輸建設有逐漸採取高電壓直流（HVDC）的趨勢[1-2]，HVDC電力傳輸的最顯著效益是其效率。根據經驗，每1000公里，HVDC電力傳輸損耗均小於3 %，而在相同的電壓下，比高電壓交流（HVAC）電力傳輸損失少30 - 40 %，這對於目前節能減碳的要求，HVDC電力傳輸似乎有著無法抵擋的建置動能。其次是HVDC可以在非同步交流系統之間進行電力傳遞，如50 Hz和60 Hz電網運行系統之間的傳輸。同時因為HVDC的控制與供給端和負載端之間的相位角無關，可以快速穩定電網上的干擾，這樣的優點，更有利於因應未來再生能源所構築電網系統的複雜度。
交流電在19世紀之所以打敗直流電，成為電力傳輸的方式，主要是因為可以很容易的利用變壓器進行不同電壓的轉換。但是近年來因為半導體技術的突飛猛進，利用如IGBT等的開關元件進行電壓轉換效率越來越高，尤其是下一代使用寬能隙的材料如氮化鎵（GaN）或碳化矽（SiC），交流電使用變壓器的優勢正逐漸消失。

目前在空氣中傳輸超過800公里，或是在地下或海底超過50公里，直流電傳輸的經濟效益已經比交流電高，是否會發展到終端用戶仍是未知數，但是以往用交流電驅動的日光燈已經逐漸汰換為效率較高的LED （直流電驅動），冷氣機與洗衣機等已經使用變頻式馬達，交流電也似乎不是必要的供電方式。熟悉電力電子的工程師也都知道，大部分的機電系統都先要將交流電轉為直流，再轉換為不同的電流或電壓。因此直接供應直流電，也將省去這個交直流轉換的過程。

參考資料
[1] M. Guarnieri, “The beginning of electric energy transmission: Part One,” IEEE Ind. Electron. Mag., Vol. 7, No. 1, pp. 50–52, 2013.
[2] M. Guarnieri, “The beginning of electric energy transmission: Part Two,” IEEE Ind. Electron. Mag., Vol. 7, No. 2, pp. 52–59, 2013.