前方高能！能源互联网断代史(4)

输电领域也重新拾起了直流电。中国国家电网公司目前运行的数条1000kv特高压交流线路，当传输容量和经济效益增长暂时并没有随电压增长完全达到预期时，绝缘成本和运行成本却是扎扎实实在飙升，甚至在部分时候需要降压运行来保持电网稳定，已经充分证明了特高压交流电的经济传输极限距离无法达到洲际水平，也就无法实现全球能源互联网这一目标。但直流可以：现有的主力LCC-HVDC以大功率远距离的高效传输闻名，兼具多年的运营管理经验；对于大部分远离城市负荷中心的风力发电场（尤其是远洋风电）和太阳能光伏发电场这类缺少无功支撑的局域网而言而言，新型的VSC-HVDC以更高的效率、更便利的调控著称，同样具有莫大吸引力。在历经百年的低迷后，直流输电再次成为工程师的心头之爱，从SCR到GTO再到GTR和IGBT、IGCT，元件各类参数指标逐年上升的同时是价格的雪崩，虽然不及电子元器件那样的摩尔式激变，电力电子换流器也已经成长到足以威胁到硅钢变压器的存在了。
更大的变化来自用电设备的组成。21世纪以来新的用电大户——各类消费型电子（如LED电视机，电脑，手机）用的都是3.3V~48V的直流，更加不用说以此为基础建立的各类数据中心园区了，所以硅谷五大巨头（（Frightful Five，亚马逊、苹果、谷歌、Facebook和微软））都逐渐在他们的数据中心推广直流系统。机械加工中的感应加热设备适宜用中高频交流电源供电；化学工业中的电解、电镀需要低压直流电源供电；大量通信设备需要低压直流电源；超大规模的集成电路芯片制造需要直流低压大电流条件；广泛应用的交流电机速度调节则需要改变原有的单一工频频率为可调整的频率范围提供驱动电力；而发射机、快速充电设备等则要求有大功率脉冲电源。电力电子已经在电网终端环节中无处不在了。
而前能源互联网时代最大的变更因素来自电动汽车，这个未来在能源互联网的影响力将堪比移动互联网的手机的最热新兴产物。在移动互联网中，手机接收、储存和发送信息；在能源互联网中，电动车接收、储存和发送能量和信息。
储能这一领域一贯是直流电的天下。虽然传统意义上，电网中的电是不能存储的，需要实时平衡，否则便会威胁电网的稳定运行。但是，大规模储能已经在慢慢铺开：传统铅酸电池是不能满足电网级别的储能需求的；新型电池技术，不论是高密度的锂电池，亦或是被称为终极解决方案的氢燃料电池，让大规模电的存储变成了可能。大量的电，特别是不规则不可预测的可再生能源中的电，被存储在了电池中，以供需要的时候用。跟储能相关的移动电子设备，已经进入千家万户；而电动汽车的大规模应用已经是板上钉钉的事情，不论是锂电池路线还是燃料电池路线都不会改变这一点，连内燃机的发明地德国都希望2030年后不再生产燃油汽车。另一方面，现有的锂电池充放电循环次数已经可以超过3000次，同时氢燃料电池的催化剂也取得了巨大的突破，足够走完一辆车的寿命了。电动化与智能化让电动汽车的直流系统架构显得更有吸引力，通过充电桩或是充气站连接到整个能源互联网中。