近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,資源減少、環(huán)境惡化的壓力日漸突出,積極發(fā)展可持續(xù)發(fā)展能源事業(yè)已成為構(gòu)建綠色能源供應(yīng)體系、實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展的重要前提。新成立的國(guó)家能源局公布數(shù)據(jù)表明,中國(guó)光伏電池年生產(chǎn)能力達(dá)到100萬千瓦,成為世界第一大光伏電池的生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)的太陽能產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力已經(jīng)位居世界前列,而令人尷尬的是大部分太陽能產(chǎn)品由于國(guó)內(nèi)缺乏市場(chǎng),而不得不銷往海外。
“目前看來,太陽能在國(guó)內(nèi)的進(jìn)展沒有預(yù)期的那么快,反而風(fēng)力發(fā)電的進(jìn)展似乎比較大?!碧柲芄夥l(fā)電產(chǎn)品和組件制造商浚鑫科技有限公司執(zhí)行董事兼CEO蓋力進(jìn)在介紹目前國(guó)內(nèi)太陽能發(fā)展滯后現(xiàn)狀時(shí)說道。在中國(guó),再生能源主要是太陽能和風(fēng)能,它們各有優(yōu)勢(shì)。太陽能是取之不盡的能源,不受任何區(qū)域的影響,但是成本比較高。風(fēng)能比太陽能發(fā)展得快的原因,主要是由于中國(guó)廣大西北地區(qū)的高原、草原比較遼闊,一次性投資成本比較低。
西方國(guó)家比較主張利用太陽能,因?yàn)樘柲苁且淮涡阅茉?,安裝之后的維護(hù)和服務(wù)比風(fēng)能要小得多,大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電則需要大片開闊的土地資源,且安裝設(shè)備需要技術(shù)支持,隨時(shí)間推移電機(jī)老化需要持續(xù)投入維修保養(yǎng)。而太陽能一次性投入安裝之后,太陽能電池面板轉(zhuǎn)化陽光為電力的能力經(jīng)久不衰;另外,安裝太陽能發(fā)電設(shè)備對(duì)場(chǎng)地幾乎沒有特殊限制,屋頂、外墻都可是太陽能電池的安身之地。
盡管太陽能資源是無窮盡的,每秒鐘到達(dá)地球表面的太陽光能量高達(dá)80萬千瓦,但是由于太陽光輻射密度太低,導(dǎo)致太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率非常低。因而將太陽能電池收集的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的太陽能逆變器效率對(duì)于提升太陽能發(fā)電效率就顯得至關(guān)重要。而通過設(shè)計(jì)手段提高逆變器的效率并不增加成本,故而高效率的逆變器具有成本效益而成為評(píng)定太陽能發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。
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石敬巖:開發(fā)逆變器需要考慮整體效益,效率和成本是其中的關(guān)鍵。Kyyesmc |
近期“英飛凌杯”第二屆太陽能應(yīng)用設(shè)計(jì)校園大賽就反映了上述逆變器對(duì)高效率、低成本的追求。英飛凌科技亞太公司汽車、工業(yè)及多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部微控制器高級(jí)總監(jiān)石敬巖表示,競(jìng)賽優(yōu)勝的評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)為成本效率、功率因素、充電器效率和斜坡等硬指標(biāo),且綜合考慮軟件設(shè)計(jì)的規(guī)范性、算法的可實(shí)現(xiàn)程度,另外也考慮到創(chuàng)新性和成本性。
此次競(jìng)賽是英飛凌攜手浚鑫科技舉辦,要求參賽者以MCU、功率器件作為逆變器的主控芯片,完成功率變換,設(shè)計(jì)一套完整的太陽能光伏轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在獲獎(jiǎng)作品中部分逆變器的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%以上,已接近商用化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換能力。
不過石敬巖在肯定大學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí),指出這些作品要真正商用化還需努力,“商用化不只是逆變器而已,還需要考慮整個(gè)系統(tǒng)的成本和裝置維修等相關(guān)問題?!边@次大賽中,參賽者可以選用英飛凌MCU家族中的8位MCU XC886/888CLM、16位MCU XC164CM和XE164進(jìn)行逆變器的控制電路設(shè)計(jì)??赡芟抻诒荣悤r(shí)間,參賽者選用MCU時(shí)傾向選擇熟悉的產(chǎn)品,即使有能力使用8位MCU設(shè)計(jì)逆變器,仍選擇16位進(jìn)行開發(fā)?!拔覀兿M麉①愓呖梢愿嗟仃P(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的搭配?!边@是石敬巖對(duì)此次參賽者的建議,相信也可以作為逆變器開發(fā)人員的參考。
責(zé)編:Quentin