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閱讀：101發(fā)布時間：2024-5-20
雖然地球上有超過十億人無法接入電網(wǎng)，但我們正在見證小型太陽能系統(tǒng)的日益普及，其中太陽能電池板和電池連接起來構(gòu)成一個帶有電源插座的系統(tǒng)，或者USB 端口或交流適配器。這些即用即付太陽能系統(tǒng)在非洲和亞洲部分地區(qū)越來越受歡迎，那里的人們每月只需花費約6至8美元即可獲得電力。
這使得漁民能夠冷凍他們捕獲的魚并安全地將其運(yùn)往市場。人們還可以在家里擁有燈泡、電視和手機(jī)充電器。功率半導(dǎo)體行業(yè)人士、美國Efficient Power Conversion (EPC) 執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Alex Lidow 在上周舉行的Green Engineering Summit綠色工程峰會上的小組討論“替代能源和相關(guān)儲能技術(shù)"旨在確定可再生能源行業(yè)的大趨勢.他表示，現(xiàn)在許多初創(chuàng)公司以及大公司都在這個領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)。
另一位小組成員、英飛凌科技公司美洲工業(yè)功率控制 (IPC) 部門負(fù)責(zé)人 Shri Joshi 介紹了一項有趣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在美國太陽能電網(wǎng)的所有累計容量中，只有 6% 附有電池或存儲器。“這顯示出存儲增長的巨大潛力，"他說?！斑@還表明，存儲將有多種形式，而不僅僅是固定電池。"
喬希補(bǔ)充說，宏觀層面的整體情況相當(dāng)多樣化。“在美國，我們非常重視電網(wǎng)規(guī)模的電表前存儲，"他說?！霸诘聡?，人們非常重視儀表后面，這推動了不同的拓?fù)浜徒M件需求。"
圖 1：在電表前的情況下，儲能系統(tǒng) (ESS) 充當(dāng)大容量存儲，與可再生能源發(fā)電或輸配電系統(tǒng)相結(jié)合。在住宅和商業(yè)設(shè)置中，ESS 扮演著儀表后面的角色。（來源：英飛凌科技）
Joshi 表示，隨著寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體的出現(xiàn)，人們開始轉(zhuǎn)向高頻轉(zhuǎn)換。這將極大地影響無源器件，并對熱管理提出新的要求。“具有更好導(dǎo)熱性的元件可以從給定的電路尺寸中擠出更高的功率，"他說。
和 Lidow 一樣，Joshi 也認(rèn)為太陽能和存儲正在結(jié)合起來，這意味著電池電壓將高達(dá) 1,500 V。這反過來又需要碳化硅等 WBG 技術(shù)。正如喬希（Joshi）所注意到的，這里有一種走向高頻開關(guān)的傾向。“需要具有低自感的創(chuàng)造性集成模塊，因為這對于浪涌電壓很重要，"他說?！斑@在五到十年前是的。
當(dāng)被問及儲能系統(tǒng) (ESS) 技術(shù)的大趨勢時，德州儀器 (TI) 電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施總經(jīng)理 Henrik Mannesson 指出了三個領(lǐng)域。
首先，雖然需要產(chǎn)生更多的能源（目前大部分能源由太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生），但電力轉(zhuǎn)換已成為 ESS 解決方案中的一個重要考慮因素。
其次，對于家庭儲能解決方案，提高往返效率、熱管理、更高的功率密度和儲能系統(tǒng)的整體尺寸已成為主要的設(shè)計考慮因素。
第三，在電池方面，Mannesson 和英飛凌的 Joshi 一樣，看到了向更高電壓的明顯過渡。“雖然便攜式 ESS 解決方案一直在 48V 太陽能系統(tǒng)下運(yùn)行，但現(xiàn)在連接到電網(wǎng)的許多 ESS 解決方案正在轉(zhuǎn)向 400V 電池技術(shù)，"Mannesson 說。
圖 2：儲能系統(tǒng)越來越多地與電網(wǎng)連接，這就需要發(fā)電、配電和消費之間加強(qiáng)連接。（來源：德州儀器）
Powerbox 營銷和傳播官 Patrick Le Fèvre 介紹了歐洲關(guān)于 ESS 技術(shù)的觀點。他告訴專家小組，一些歐洲國家的風(fēng)力渦輪機(jī)被關(guān)閉，因為由于能源獲取而無法將電力分配到網(wǎng)絡(luò)。此外，他表示，由于德國和英國等國家缺乏風(fēng)能，我們?nèi)绾我苑绞絻Υ婺茉慈匀皇且粋€懸而未決的問題。
Le Fèvre 指出 ESS 技術(shù)仍然是一個很大的問號。“我們目前正處于開發(fā)階段，因此需要對大容量儲能進(jìn)行更多研究。"
專家組一致認(rèn)為有必要加強(qiáng)ESS技術(shù)的研究。然而，EPC 的 Lidow 以更具性的言論結(jié)束了關(guān)于 ESS 解決方案未來的討論。
他提出了一個問題：當(dāng)電動汽車蓬勃發(fā)展時，我們將如何處理這些電池？首先，我們?nèi)绾螛?gòu)建它們？它們比周圍的機(jī)械外殼更耐用嗎？或者汽車在電池耗盡之前需要更換嗎？“電池的回收可能是可再生能源電力儲存的一個重要因素，"利多說。所有這些堆積起來并連接到電網(wǎng)的電池對于儲能系統(tǒng)來說將是一件好事。
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