智慧能源解决方案

在九龙湾一幢办公大楼里,有一间会议室,看起来俨然香港一般的会议室,但其实它是独一无二的。这个会议室的电力完全由直流电源提供,与现行的交流电技术相比,直流电有助将功率转换的次数减至最少,将功率损耗减少50%至78%。
以上所述正是应科院为智慧城市而推行的新一代节能解决方案,利用新兴应用科研技术来提高能源效益,其理念是通过直流电 (而不是交流电) 为家居或建筑物提供电力,从而节省大量电能。

机电工程署 (机电署) 是应科院开发这项技术的主要合作伙伴,在机电署总部大楼正在进行试验这个项目。

机电署高级屋宇装备工程师黄一龙先生说:「为推广和促进创科的应用,机电署会与市场上能提供创科方案的伙伴携手合作,向他们提供合适场地进行实地试验。这个项目与应科院携手协作,在我们其中一间会议室进行直流电应用测试,是一次非常宝贵的经历。」

采用崭新绿色科技来减少建筑物的能源消耗是智慧城市的重要元素。依赖可再生能源 (如太阳能) 发电的发电厂来产生直流电,而直流电现已广泛应用于低压直流供电设备中,包括个人电子设备、家用电器、电池储能系统、电动汽车和计算机等,用途广泛。

高能效直流电配电系统

虽然直接使用直流电可减少电力损耗,然而其故障比交流电更为严重,例如在发生短路时,与交流电相比,直流电的短路电流将持续增加,增速亦较快。由于交流电是双极电压,当电压为正时,短路电流将增加;当电压为负时,短路电流将减少。然而,直流电因为提供恒定的正电压,其短路电流只会增加,所以,直流断路器具有快速检测和电路切断功能,对确保安全至关重要。

应科院的创新解决方案设计出一种超快速固态直流断路器,可在故障发生时以微秒时间之差作出反应,保护性大大提高,比目前现有的断路器快100 到 1,000 倍,令我们能安全地使用直流电,从而发挥最佳能源效益。

这个项目将开发基于碳化硅的高效电源转换方案、超快速直流保护装置、实时监察和电容器在线预防性维护等的先进技术。

回到由应科院直流电技术提供电源的机电署总部会议室,建设工作目前仍在进行中。我们展望未来,将专注开发具备故障辨识功能的能源路由器和智能直流断路器,在香港可广泛地全面推行这技术,以确保我们能更安全地使用直流电。