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構建以新能源為主體的新型電力系統，是推動電力清潔低碳發展的必然選擇。在此背景下，針對大規模清潔能源并網、傳輸、消納等問題，高壓直流輸電、直流配用電、直流微網相較傳統的交流輸配電技術更具經濟性、穩定性、可靠性。因此，直流輸配電將是進一步提升清潔能源利用率、充分滿足未來電力需求、助力新型電力系統建設的必要手段。
一、直流輸電成為清潔能源輸送的主要方式
南方電網制定“十四五”電力發展規劃，支持新能源大規模接入。到2025年，具備支撐新能源新增裝機1億千瓦以上的接入消納能力，非化石能源占比達到60%以上；到2030年，具備支撐新能源再新增裝機1億千瓦以上的接入消納能力，推動新能源成為南方區域第一大電源，非化石能源占比達到65%以上。高壓直流輸電成為水電、風電、核電等清潔能源電力的主要傳輸方式。
1、水電傳輸
我國“西電東送”工程把西部省區豐富的清潔能源轉化成電力資源，輸送到電力緊缺的東部沿海地區或負荷較集中區域?！拔麟姈|送”通道距離長，適宜采用常規高壓直流輸電方式，相對于傳統的交流輸電具有更高的經濟性。
2、風電傳輸
發展風電是我國能源結構轉型的重要戰略支撐，需要采取“集中開發、遠距離輸送”與“分布式開發、就地消納”并舉的模式，來應對出現的供需矛盾。
一般認為，架空線路超過600-800km，電纜線路超過40-60km時，直流輸電較交流輸電更具經濟性。與傳統輸電方式相對比，柔性直流輸電技術憑借其控制靈活、便于組網、諧波含量低、無換相失敗、換流站間無需通信等優點，在高壓大容量輸電、大規模風電場并網、孤島供電、異步互聯等方面具有較強的技術優勢。因此，遠距離陸上風電和遠距離海上風電更適合采用柔性直流輸電方式，這也是改變大電網發展格局的戰略選擇。
3、核電傳輸
核電是我國今后電源結構調整的主攻方向，其在電力系統中所占的比重將越來越大。截至2020年9月，我國投入運行的核電機組共49臺，裝機容量達5102.7萬千瓦。需要注意的是，核電事故的危害十分巨大，歷史上發生的十幾起核電事故，都導致了大面積的核污染和人員傷亡。因此，核電更適宜建設在偏僻荒蕪的地區，采用高壓直流輸電的方式將電能送出。
二、直流配電逐步成為新能源的消納方式
隨著新能源的大量并網，最大化消納新能源將是電網運行長期面臨的一項艱巨任務，也是未來電力現貨市場的核心目標。建立網源協調機制，充分挖掘潛力，優化市場規則，提升消納能力，是適應新能源快速發展形勢亟待解決的問題。我國各區域的資源分布、裝機、負荷特性均存在一定的差異及互補性，采取集中式、分布式相結合，并創新直流建筑用電模式，協同消納潛力巨大。
1、集中式清潔能源電力的消納方式
集中式清潔能源電站裝機容量較大，出力更易調控，保護配置完備，相比分布式電源，在電網支撐性上有很大優勢，逐漸成為電網發展的重要組成部分。推進集中式清潔能源發電的技術應用，降低發電出力隨機性，對于大型水電、核電，可由直流輸電經逆變后接入電網。
2、分布式新能源電力的消納方式
常見的分布式電源主要有光伏電池、燃料電池、風力機等。南方電網“十四五”電力發展規劃將重點推進云南大滇中地區以及貴州黔西、黔西北地區等新能源工程的建設，支持分布式新能源的接入。到2025年，南方電網計劃實現新增5600萬千瓦以上的光伏接入。
直流配電網線損小、可靠性高，且不涉及相位、頻率控制和無功功率等問題，同時，接納分布式電源的能力較強，為分布式電源的大量接入提供了有利條件。分布式電源產生的電能為直流電（或經過簡單整流后即可變為直流電），因此，分布式電源并入直流配電網將節省大量的換流環節，具有顯著的經濟性。
3、直流建筑用電新模式
各種建筑用電裝置的發展和技術進步的方向均為由交流驅動轉為直流驅動，如光伏和蓄電池即要求直流接入，而建筑用電系統中不斷地進行交流和直流間的轉換，多次轉換就要重復地接入轉換裝置，不僅增加設備投入和增加故障點，還造成接近10%的轉換損失。
目前，電力電子器件可以實現高效可靠的直流/直流變壓和直流開關。對1千瓦以內的小功率裝置，其成本已低于交流變壓器；對1兆瓦以內的裝置，其成本也在可接受范圍內，且目前這些器件成本都在按照摩爾定律的規律發展。建筑內的直流微網通過智能控制，可以有效吸收負載瞬態變化的沖擊，維持系統的穩定可靠。因此，當前的技術條件已滿足建筑內采用直流供配電系統的要求，并兼具穩定性、可靠性、經濟性。
三、結語
新能源電力的輸送和消納是建設新型電力系統的重要組成部分。對于大規模清潔能源電力，例如水電、核電、遠海風電等，適宜采用高壓直流輸電的方式，經逆變后接入交流電力系統；對于分布分散式新能源電力，例如光伏、陸上風電等，適宜直接接入直流配電網，節省大量的換流環節，具有顯著的經濟性；另外，直流建筑用電模式也是消納分布式新能源的一種創新方式，有可能成為新建建筑和既有建筑改造需要重點考慮的內容之一。
