托馬斯·愛迪生在一臺電報(bào)機(jī)前擺著pose。這位大發(fā)明家同樣是早期電力系統(tǒng)的先驅(qū)人物，曾大力倡導(dǎo)直流電。來源：麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
1903年，托馬斯·愛迪生（Thomas Edison）為了保住直流電作為全美電力的傳輸標(biāo)準(zhǔn)而做出了最后一點(diǎn)努力，他導(dǎo)演了一出臭名昭著的事件，以部分證明交流電的危險(xiǎn)，即：對一頭被認(rèn)為威脅到人類的馬戲團(tuán)大象Topsy施以6600伏特的交流電刑處死。愛迪生的這一招純粹是為了散布恐怖心理（相同電壓的直流電一樣危險(xiǎn)），而且失敗了：我們今天的電網(wǎng)主要使用交流電。
然而在Topsy倒下一個(gè)多世紀(jì)后，交流電的地位看上去越來越不穩(wěn)了。由于各種各樣的數(shù)碼設(shè)備的耗電量的增長，直流電現(xiàn)在又殺回來了，而且這次是貨真價(jià)實(shí)的回歸。
任何使用晶體管的設(shè)備都要靠直流電，即電流向一個(gè)方向流動(dòng)。這也就是為何PC、iPhone和純平電視機(jī)中都有轉(zhuǎn)換箱，將墻上插座孔中的交流電（電流方向每秒鐘改變120次）轉(zhuǎn)換為直流電。
根據(jù)匹茲堡大學(xué)（University of Pittsburgh）“電力與能源計(jì)劃”（Power & Energy Initiative）的負(fù)責(zé)人格雷格·里德（Greg Reed）的說法，這類數(shù)碼消費(fèi)設(shè)備占到今天電力消耗總量的五分之一。里德表示，直流電曲線的陡增不只是因?yàn)殡娔X，還因?yàn)橄癜l(fā)光二級管和太陽能板設(shè)備應(yīng)用漸廣。
里德說：“在20年內(nèi)，我們的電力總負(fù)載的50%將是對直流電的消費(fèi)。其發(fā)展速度之快甚至超出我們的想象。”
里德說，隨著直流電發(fā)生和使用設(shè)備數(shù)量的增加，將給節(jié)能帶來很大的機(jī)會。直接將直流電傳輸給使用直流電的設(shè)備，而不用途中轉(zhuǎn)換為交流，就有可能避免每次交直流轉(zhuǎn)換中都要產(chǎn)生的巨大能量損失。
現(xiàn)在，一些重型發(fā)電廠正在開發(fā)全直流的“微電網(wǎng)”（microgrid）向用戶輸電。以中國的廈門大學(xué)于今年3月發(fā)布的直流微電網(wǎng)為例，這是一個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)，范圍覆蓋三所大學(xué)的建筑，將150千瓦的屋頂太陽能板陣列連接至LED照明系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)服務(wù)器機(jī)房。
電動(dòng)汽車的擴(kuò)展可以使直流電變得更加重要：電動(dòng)汽車用直流充電，而且需要巨大的能量。科羅拉多大學(xué)波德分校（University of Colorado in Boulder）的能源電子專家德拉甘·馬克西莫維奇（Dragan Maksimovic）估計(jì)，他的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)的太陽能汽車充電器，能將電池板產(chǎn)生的10%的能量損失降低至2%。馬克西莫維奇正與變壓器制造商Satcon合作，并且已經(jīng)從“夏威夷可再生能源開發(fā)風(fēng)投”處募得資金，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃于今年春天在夏威夷島上的旅游勝地安裝太陽能充電器。
直流電的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)力是管理互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心。大型計(jì)算機(jī)站現(xiàn)在消耗的電力占全球耗電量的1.3%，這一數(shù)字還在快速增長。輸進(jìn)來的電是交流電，需要轉(zhuǎn)換。一些公司在正在安裝大型中央變壓器，向服務(wù)器站傳輸380伏的直流電，而不是在每臺計(jì)算機(jī)上都裝上變壓器。日本電信巨頭NTT在東京地區(qū)有四個(gè)用直流電運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心，去年該公司在位于東京西南的厚木市（Atsugi City）建成了一座使用直流電的數(shù)據(jù)中心，首次對外部客戶提供服務(wù)。
節(jié)能，在很大程度上是通過用效率更高的變極器，取代單個(gè)服務(wù)器上的交流-直流變壓器而實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)NTT公司在東京的設(shè)備部門的高級研發(fā)工程師敬廣瀨（Keiichi Hirose）的說法，做出這一轉(zhuǎn)換，淘汰電池備份系統(tǒng)中的交流-直流變壓器，能夠比傳統(tǒng)的交流電配置節(jié)約15%的能耗。英特爾估計(jì)，在美國的中型數(shù)據(jù)中心每年可以節(jié)約的電能價(jià)值達(dá)120萬美元，而在電價(jià)更高的歐洲和日本，這一數(shù)字還會高得多。
直流照明電路也在迎頭趕上。一家位于加州桑雷蒙的“崛起聯(lián)盟”（Emerge Alliance）企業(yè)聯(lián)合體支持商用建筑中的直流輸電，該聯(lián)盟已經(jīng)制定出了24伏天花板直流電路的標(biāo)準(zhǔn)，并且稱使用直流線路的LED頂燈，能比通過固定設(shè)備進(jìn)行交流-直流轉(zhuǎn)換最多節(jié)能15%。“崛起聯(lián)盟”現(xiàn)在正在將直流電推向公司員工的桌面，讓他們無須使用熱得發(fā)燙的變壓器，就能將電腦或手機(jī)接入電路。
這場直流電抵抗運(yùn)動(dòng)，能像愛迪生曾經(jīng)希望的那樣傳播開來，走出建筑物，占領(lǐng)范圍更大的線路，為附近地區(qū)，城市及更遠(yuǎn)的地區(qū)輸電嗎？很多電力專家對此表示懷疑。交流電仍然是電網(wǎng)中輸送電力的標(biāo)準(zhǔn)，而且許多設(shè)備如電動(dòng)摩托，也使用交流電。馬克西莫維奇表示：“我認(rèn)為電力系統(tǒng)不會發(fā)生向直流電的大規(guī)模轉(zhuǎn)變。”
但還有人，比如里德就認(rèn)為直流電的接班是不可避免的。他提到，輸電線路上在越來越多地使用直流電，因?yàn)楦邏褐绷麟姡℉VDC）更容易控制，而且比交流電線的能量損失更少。長距離輸電線常常是將遠(yuǎn)離城市的可再生能源輸入電力緊缺的城市的關(guān)鍵。
在電力供應(yīng)鏈的頂端和底端層面同時(shí)擴(kuò)大直流輸電的范圍，也為區(qū)域直流輸電填補(bǔ)電力需求缺口創(chuàng)造了機(jī)會，就像愛迪生設(shè)想的那樣。里德提到，要將高壓交流電轉(zhuǎn)換成120伏特的居民用電，造成的能量損失要比等效的直流電系統(tǒng)高出5%。“如果你在輸電端使用高壓直流電，在消費(fèi)端也使用直流電，就能是兩端間實(shí)現(xiàn)中壓直流輸電了。”里德說。
有了這樣的節(jié)能方式，里得預(yù)測，從高壓電線直接到底端用戶的直流電傳輸?shù)氖状螌?shí)現(xiàn)并不遙遠(yuǎn)，尤其是在那些正在興建新的電力基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展中國家。里德表示：“我認(rèn)為美國在10年內(nèi)，中國在3-5年內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”
