今年两会前最新的官方消息是2012年中国的智能电网投资将超过3000亿元,并且国家电网规定宣布将在2020年建成覆盖全国的智能电网,并且已投入了4万亿人民币用于基础设施建设。这无疑是在全球经济不景气环境下的一个巨大利好。不过,国家电网对于智能电网的技术提出了很多新的改进要求,这对于设备厂商和半导体厂商也提出了更高的要求。在新能源的建设中所面临的关键问题包括新能源发电技术、新能源并网接入、大容量能量存储、特高压输电、需求侧管理及智能计量等,都是业界关注的关键。
ADI公司技术业务经理张松刚在前不久举办的"2012产业和技术展望媒体研讨会"上分析道,
中国能源结构很独特。从资源来看,是西强东弱,西部地区有非常强大的能源,无论是从火力发电,水力发电,还有风能以及太阳能都非常丰富。用电是东强西弱,整个用电都在沿海,所以,在整个电力界当中输电是很大的环节,保证西部发达的能源,能够顺利输送到应用的东部,也就是我们说的,西电东输,中国整个电力发展,在输电上是非常看重的。这一块有很多工作要做。比如基于IEC61850协议,可以把所有的电力信号通过以太网跟所有的电力系统分享,这是输配电一个很重要的趋势,目前我们国内的领先厂家,都已经在做这个产品的研究,而且已有一些初步的产品出来。针对此应用,ADI推出双核CPU多以太网接口的处理器ADSP-BF60x以应对新的需求。据了解,在十二五规划中,基本电压等级在220千伏或者是110千伏以上的数字化变电站将达到6100座,这是一个非常大的市场。此外,在用电端,家庭联网抄表技术也在进一步发展,比如PLC技术,传统上是采用FSK通讯协议,而ADI目前在做OFDM新型的技术,这样效率更高,更节能。
技术挑战方面一个最大的变化是:“变电站智能化将导致部分二次设备一次化,这对芯片将提出挑战,因为一次设备大部分在室外,对温度范围、抗干扰以及特殊环境要求增加,以隔离为例,光隔离将面临高温高热以及长寿命要求上的挑战。”张松刚称。
他解释,数字化变电站测量部分从二次侧到一次侧的转变,会要求很多的基础设施更新,基本检测技术,包括信号调理这一块都发展很大的变化。对电路设计也提出了很高的挑战,首先必须适应恶劣环境带来的挑战,包括更宽的温度范围稳定性、抗干扰,等等。这就需要设计新的器件来满足新的技术趋势。“比如像传统的光隔离也会遇到挑战,而ADI的iCoupler则因为回避光隔离的缺点而优势明显。与传统光耦隔离相比,ADI专有的iCoupler数字隔离器技术基于芯片级变压器,支持更高数据速率,功耗更低,性能更稳定。通过使用晶圆级工艺直接在片内制造变压器,iCoupler数字隔离通道能以较低成本相互集成以及与其它半导体功能集成。”
最后张松刚指出,鉴于全网的复杂性,目前发展“微网”是智能电网的一个新趋势,微网浓缩了电网发、输、配、用四大环节。它的概念是在局部区域小范围内,把新能源网络和已有的电网结合在一起,在局部区域实现自己的发电或者是调节,平衡网络,主要有储能的作用,储能设备是微网中的关键环节。电动汽车也作为储能环节当中的一种应用。比亚迪的微网就是国家的试点之一,比亚迪把电池作为整个储能环节重头来推。
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