高壓直流輸電

高壓直流輸電用於加拿大納爾遜河水電站

高壓直流輸電（英語：High Voltage Direct Current，HVDC）即採用高電壓的直流輸電系統。在長距離輸電與海底電纜輸電的情形下，高壓直流輸電相較於現行的交流輸電系統，傳輸電量大、損失較小，因此成本較低，但在短距離的情形下現行的交流輸電系統成本則較便宜。

2019年建成的中國准東—皖南特高壓直流輸電工程，從新疆准東至安徽皖南，是超過3000公里的±1100kV高壓直流系統，輸電量達12GW，是世界上電壓最高、距離最長及輸電量最大的高壓直流系統。

發展過程

現時的高壓直流輸電方式使用了瑞典ASEA於1930年代開發的技術，早期的系統，包括蘇聯於1951年在莫斯科與卡希拉之間建造的直流輸電系統，及瑞典於1954年在該國內陸與哥特蘭島之間建造的10-20 MW直流輸電系統。現時全球輸電距離最長的高壓直流輸電系統，是位於巴西，從西部的韋柳港到南部阿拉拉夸拉的瑪代拉河高壓直流輸電系統（Rio Madeira HVDC system），以±60萬伏特直流電輸送電力，全長2375公里，2014年啟用。

高壓直流輸電的優點

與傳統交流輸電相比高壓直流輸電投資較少，電能損耗較低，因此在長距離的電能輸送方面更有優勢，電源點與負荷中心電輸送效率更高。與交流輸電相比，輸出同樣的功率，直流架空線路可節省約三分之一的鋼芯鋁線，三分之一的鋼材，三分之一的線路造價，線路損耗。直流輸電的電能損耗一般為每1000公里為3%，隨著電壓等級和結構的不同而有所差異。

高壓直流輸電優點主要有：

1. 於水下長距離輸電，不會有電容導致升壓的問題。把兩條電線放在一起，便是電容。長度愈長，電容愈大。電容會令交流電壓上升，最後使絕緣層無法承受而導致短路。
2. 長距離、大容量、點對點輸電。
3. 不同頻率的交流電系統互聯，例如日本
4. 非同步互聯，例如美國和印度國內電網是同一頻率，但並非同步
5. 三相交流電需要三根互相絕緣的導線傳輸，各導線對地絕緣要按照其交流電峰值（等於${\sqrt {2}}$倍有效值）設計。直流電僅需兩根導線，且其絕緣僅須按照其有效值設計（直流電峰值等於有效值），且無集膚效應，導線體積、重量和安全距離均比同容量的交流輸電線為低，減少線路占地與投資。
6. 實現新能源發電點與交流系統的連接。
7. 無功角穩定問題，不需要線路補償（功率因數是1）。

外部連結

• 高壓直流輸電 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），中華民國經濟部能源局能源知識庫