鉴于直流微电网的优势以及其应对挑战能力的不断提升,直流电在多个领域逐渐得到广泛应用,以下重点介绍其中三个领域:
- 工厂自动化。工厂自动化系统,如机械设备、机器人和控制系统,通过共享直流电网可显著降低能量损耗并简化配电过程。在配备机器人、升降机和传送带的生产环境中,相较于交流电系统的制动能量以热能形式耗散,直流系统的再生制动功能成为主要优势。汽车行业早期示范安装的成果显示,直流微电网可大幅节省能源,凸显其作为现代工厂运营中经济高效解决方案的潜力。[6] 2024 年 11 月,德国电气工程师协会 (VDE) 依据 VDE SPEC 90037 标准发布了《直流工业系统描述》,详细概述了直流电网在工业应用中的情况。[2]
- 数据中心。数据中心是能源密集型设施之一,严重依赖不间断电源。直流供电的数据中心通过减少交流/直流功率转换和功率因数校正 (PFC) 级的数量,提高了电源效率并减少与谐波相关的问题。此外,此类系统可将配电可靠性提高多达 200%,这使得直流微电网成为更可靠、更具成本效益和可持续发展的解决方案。 [8] [9]
- 楼宇自动化与照明。直流微电网在楼宇自动化中提供了巨大的优势,尤其是对本身依靠直流电源运行的 LED 照明系统。此外,HVAC 系统和电器等楼宇基础设施中的典型负载也会受益于优化的配电方式和电池缓冲能耗。[7]除建筑基础设施本身之外,大多数家庭电子产品,如计算机、电视机和充电器,均为直流负载,这为进一步优化提供了潜力。