自從2005年，三峽工程輸變電線路的建設，使中國一躍成為世界第一的高壓直流輸電國家。有朋友就會問了，為什麼是直流輸電？直流電曾一度在美國敗給了交流電，最主要的原因是長途輸電中的損耗過大。既然交流輸電更有優勢，為什麼當今我們國家要大力發展特高壓直流輸電，還不小心成了世界第一？這還是老問題：損耗過大，但這次是交流電的劣勢了。
直流的損耗比交流大，因此才會被淘汰。但需要注意的是，這個比較是建立在低電壓的直流（例如110V）和高電壓的交流（例如4000V）在輸送相同功率時的損耗。但是，當直流和交流（有效值）電壓相同時，直流輸電系統的損耗會小於交流。
透過交流系統輸送電能時，因為電容和電感的存在，會使電壓和電流的相位（可以理解為正弦波到達波峰時的時間）有一些差異，這就使傳輸的功率包含了兩個部分——
有功功率和無功功率
。其中有功功率可以用來做功作，例如點亮燈泡、驅動電機。但是，為了傳輸和直流系統一樣的有功功率，交流系統還需要額外傳輸一定比例的無功功率，這就造成了交流線路上的電流要比直流線路大。而交流線路因電阻發熱造成的損耗自然也就更多了。
直流的優勢還不止這個，還有系統擴容的難度更低等。電力系統是要不斷髮展，如果想擴大容量，就需要在系統中加入更多的發電機，或者將幾個系統並聯起來。要做到這一點，首先需要兩個系統的電壓是一樣的，下面，是直流電和交流電分別需要滿足哪些條件。對於交流電，電壓至少滿足三個引數，才能並聯：
幅值
——電壓的大小，
頻率
——電壓的週期，
相位
——電壓是否在同一時刻達到最大值。
以上的還只是單相交流電。我們目前使用的三相交流電系統，還存在相序問題，就是各相電壓達到最大值的先後順序。再涉及到電壓與電流的相位關係，還有更復雜的功角平衡問題，一個比一個令人頭大。這一系列限制條件一旦有一項不符合，就可能造成系統的波動，嚴重的會導致整個系統崩潰——也就是停電。
以上是三相交流電的相位關係
對於直流電，只有一個引數：就是幅值，也就是電壓的數值。這個引數相同，兩個系統就可以並列。所以直流系統還可以充當交流系統的粘合劑，把兩個由於系統穩定性而不適合聯網或引數不同不能聯網的交流系統，透過直流高壓來實現非同步聯網（背靠背）。如果有一天，中國（頻率50Hz）和美國（頻率60Hz）電網連起來了，那一定是透過直流連線的。
簡單省事的直流電
直流輸電更省成本。輸送同樣的功率，我們用的三相交流系統，需要三根導線，而直流只要兩根（正負極）。這就節約了大量的空間，也簡化了杆塔結構。要知道輸電走廊的寬度和杆塔成本，在電力線路成本上佔了不小的比例。另外，與交流輸電相比，直流輸電還有限制系統的短路電流、調節速度快等優點。
交流電還有個直流電沒有的壞毛病——集膚效應。一根導線上的交流電電流密度，總是表現為外圍大中間小，也就是說，導線中間部分是白白浪費的。人們為了解決這個問題，採用了分裂導線的方法（分裂導線還有其他作用，例如減小電抗，降低電暈損耗，提高可靠性等），也增加了工藝的複雜程度。
集膚效應：圖中顏色代表沿導線方向電流密度，左圖為直流。右圖為交流，電流主要集中在導線外圍區域。
那問題就來了，為什麼在美國直流電和交流電互相競爭的時代，直流電最後被拋棄了呢？
以上這些優勢，都是建立在當代高壓直流系統（例如特高壓直流≥±800kV）與同等級交流系統的比較上的。那個時代，直流電僅僅只有110V，線路損耗上，根本不能跟當時已經達到4000V的交流輸電系統相提並論。那現代的直流電又是怎麼達到這麼高的電壓呢？難道有了直流變壓器？當然沒有這種變壓器，今天也沒人能給直流電升壓。但人們發明了直流交流轉換的方法，先給交流電升壓，然後透過換流閥將交流電轉變為直流電（
整流
）。如果要降壓，也先要把直流電轉變為交流電（
逆變
）。如果說交流電的普及離不開變壓器，直流電的普及就離不開完成整流逆變過程的換流閥。這些器件的可靠性和價格是限制直流電力系統最主要的因素。
那是否說交流電落寞了呢？答案是不會的。首先，畢竟直流電要改變電壓，還是要先轉換成交流電。而且前面所說的優點，都是直流系統在輸電過程中體現出來的。電力系統還包括髮電和用電等部分，在這些地方交流還是有著不可取代的優勢。例如發電方面，現代電力系統常用的汽輪發電機，其裝機容量一般在300MW-1000MW之間，輸出電流可達上萬安培，如果採用直流發電機，電刷上是無法承受如此大電流的。且一旦發生故障，如此高的直流電流也很難切斷，但交流電則可以在電流過零時較輕鬆地將之切斷。用電方面，交流電動機結構簡單、成本低的優勢仍然是直流電機無法取代的，尤其是在大功率電機方面。
最初直流電力系統的獨領風騷，是因為交流電力裝置的落後造成。一旦技術條件成熟，交流電便因長距離輸電優勢而取代了直流電力系統，而直流電則苦於無法升壓而被淘汰。事實上，高壓直流系統比高壓交流系統在長距離輸電上的成本更低。當今，隨著電力電子技術的成熟，直流輸電再次崛起，與交流輸電共同構成了更加高效且經濟的電網系統。
