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HVDC高壓直流供電-最新節能趨勢

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1. 高壓直流供電(higher voltage Direct Current) - 最新節能趨勢 高壓直流供電(higher voltage Direct Current) - 最新節能趨勢現今絕大部分的資料中心與IDC機房使用交流電源(Alternating Current)，供應電力給直流運算的ICT設備(Information and Communications Technology Equipment)，如圖一所示，從AC UPS一次側端起算整個電力供應的能源效率僅有48%與使用高效率電力設備的68%， 其中AC UPS的兩次AC/DC轉換與伺服器中電源供應單元(Power Supply Unit)的AC/DC轉換，共計三次的交/直流轉換與PDU的降壓變壓器所產生的能源效率損失，造成整個交流供電機房的效率低落。從能源損耗的角度而言，據EPRI統計(直流電源白皮書_June2006)，一個10 MW的IDC機房，會有高達2-3 MW的能源耗損在轉換電力上，換算為台灣營業用電計價，每年會有超過7千萬台幣(營業用電NT$4.5每度平均)以上價值的能源損耗在交直流電源的轉換，所以如何減少或降低不必要的電源轉換，為今日IDC機房設計與運營者必須面對的重要課題。 圖一: 資料來源Intel Data Center Energy Efficiency Research 傳統AC UPS除能耗高之外，尚存在著以下多項問題 ·         並聯冗餘系統多為1+1或2+1，各單機的負載率多低過50%，UPS實際效率會低於滿載使用效率 ·         並聯冗餘系統複雜，電壓、頻率、相位與相序之同步要求，致使AC UPS擴充容量的高風險與可用性降低 ·         各UPS設備商的產品更新換代，亦使得前後代UPS無法並聯擴充與設備故障無法更換 ·         UPS並聯卡、靜態轉換開關與輸出切換開關等單一故障點與不可維護性 ·         直接建置與維護成本高、間接成本高20%以上(發電機容量、諧波抑制設備等) hvDC(higher voltage Direct Current) - 高壓直流供電，源於相較電信通訊所用的48V DC，hvDC定義為使用在ICT設備，其直流電壓高於200V DC至600V DC的電壓區間。
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公 司 搬 遷 通 知

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什麼是高壓直流輸電?

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什麼是高壓直流輸電(HVDC)？ 高壓直流輸電HVDC（High Voltage Direct Current）是ABB 50多年前開發的一項技術，旨在提長距離輸電的效率。 背景和技術 發電廠產生的電是交流電（Alternating Current）；大多數輸電線路，無論是高壓、中壓還是低壓配電網，傳輸的都是以每秒50或60個週期進行振盪的交流電；而交流電一路傳輸到家庭用戶、工廠和辦公室。 直流電不產生振盪，因此直流輸電的電能損失較少。在直流輸電系統中，交流電在換流站被轉換為直流電，然後通過架空線纜傳輸至接收點。在接收點，另一個換流站將直流電轉換為交流電並接入交流電網。 ABB在1954年建成了世界上第一條HVDC輸電線路，並承建了全球一半以上的HVDC專案。1997年ABB建成首條HVDC Light（輕型高壓直流）輸電線路，採用地下或海底線路輸電，讓交流電網的供電品質改善成為可能。 HVDC 與增效節能 HVDC是一項極具吸引力的技術，因為在輸電過程中，HVDC技術的電能損耗低於傳統交流輸電技術的損耗，同時HVDC需要的傳輸線纜更少，能減少占地。由於交流和直流電間的轉化需要特殊的設備，因此HVDC一般在遠距離輸電時才體現出經濟效益，特別是600公里（373英里）以上的架空線路和50公里以上的海底電纜。 例如，一條輸電容量600萬千瓦的線路，如果採用傳統800千伏交流輸電技術，1500公里輸電距離的電能損耗約為7%；如果採用800千伏直流輸電線路，則電能損耗可降至5%；即便採用電壓相對較低的500千伏直流輸電線路，損耗也僅為6%。 有別於煤炭、石油和天然氣等可直接運輸的能源，水力、風能、太陽能和潮汐能等新興可再生能源只能以電力的形式輸送；此外，大型再生能源所在地都離城市和工業區等用電中心相當遠，因此，隨著人類開發利用的再生能源越來越多，遠距離輸電的市場需求也越來越大。 HVDC的另一優勢是它可以連接不同的交流電網並提高效率。HVDC還能夠補償潮流的波動，這使它成為連接風電場和電網的理想技術，可以避免風電場不均勻的電力輸出而影響電網可靠性。 高壓直流輸電 全球HVDC供電市場預計在2013年將達到165億5,610萬美元的市場規模。 (保守預測全球DC配電網路收益從2013年的年度28億美元，到2025年將成長到241億美元。)
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