上述用直流电替代交流电的三大理由,存在几个问题。一是从目前情况来看,非化石能源完全替代化石能源还有较长时间,究竟用什么非化石能源去替代化石能源尚无定论。太阳能发电不是惟一的替代能源,即使太阳能发电作为替代能源,除了太阳能光伏发电之外,还有太阳能热发电。所以今后的电源是否为太阳能光伏直流电尚难定论,即使是也要几十年甚至上百年后的事。二是直流电负荷能否像预测的那样快速增长,如电动汽车能否很快推广都是不确定因素,如果直流电源不多,直流负荷不大,直流代替交流理由就不充分。三是大规模推广直流电在技术上存在一些障碍,如快速直流开断技术、直流电的升压降压技术、直流电网的技术标准和技术系统,还有直流电网的理论基础(如安全稳定性理论、可靠运行定则、数学建模与仿真)。这些问题不解决,用直流电力系统去替代交流电力系统就难以完成。四是大规模推广直流电从经济方面来说要付出沉重的代价。130年前电力工业尚属初创时期,供电设施和用电设施还不多,确定交流电系统,否定直流电系统,损失不大。而如今交流电系统已经发展到巨大的规模,直流电系统要完全替代交流电系统的发电、输电、配电到用电的全部设施,需要付出巨大的代价。这个代价靠直流电系统的节电效益去偿还是非常困难的,如果真要这么做,则属于不计成本追求节能的错误倾向。
三、直流电和交流电各有各的长处,且互补性很强,应当采取互补共融电网
130年前的交直流之争,似乎是以交流电系统替代直流电系统,但实际上是互补共融的。130年中直流用电负荷一直存在,交流发电、交流输电,将交流电变换成直流电,供电解、电脑、电信的直流用户;在超高压、特高压输电中既有直流输电、也有交流输电,在用电、输电中都是互补共融的,这是由于直流电和交流电系统各有长处,又各有短处。
交流电的优点是:升降压自如,已经建立起区域甚至全国性的交流大电网;在发电量相同的条件下,交流发电设备比直流发电设备简单,交流电动机比直流电动机简单;有完整的技术标准和技术系统。
交流电的缺点是:交流电力系统存在稳定问题;当电源是交流电时,负荷是直流用电时,需要经过多次整流、滤波才能使用。
直流电的优点是:直流电网不存在稳定问题;当具有直流电源和直流负荷时不需要整流、滤波设备就可使用,直流电比交流电节约能耗。
直流电的缺点是:升降压困难,无法通过变压器升降压,只有通过专门的电子电路才能进行升压或降压;发电量相同条件下直流发电设备和电动机比交流的设备复杂;到目前为止还没有形成大电网的先例,也没有形成完整的技术标准和技术系统。
交直流电的优缺点互补性很强,交直流电的关系并不是你死我活的争斗,而应当按照经济合理、节能环保等条件发展混合电网。