关于能源未来的讨论

可再生能源、储能和电网是未来等式的一部分，绿色能源将取代全球老化的电力基础设施。PowerUP Expo 的小组讨论旨在在电力行业知名专家的帮助下解决这个非常重要且同样广泛的主题。 

Power Electronics News 主编 Maurizio Di Paolo Emilio 对小组成员进行了简要介绍，并对小组成员进行了简要介绍，并确定了关于能源未来的讨论进程。 

德州仪器 (TI) 高压电源副总裁 Steve Lambouses 承认碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN)等宽带隙 (WBG) 材料正在推动更高水平的电源效率和密度，从而开始了讨论。他进一步指出，虽然关于这些 WBG 材料在车辆电气化中所起的作用有很多信息，但在智能电网设计方面却并非如此。 

SiC MOSFET 在智能电网逆变器中至关重要。（来源：意法半导体） 

STMicroelectronics 业务部门经理 Filippo Di Giovanni 解释了 WBG 材料如何在外形尺寸方面以及在更高频率下更小的无源元件尺寸方面具有优势。在谈到需要 1,200-V 至 1,700-V 开关的智能电网应用逆变器时，Di Giovanni 表示，SiC MOSFET 至关重要。 

在本次小组讨论中提出的另一个重要问题是监测高压输电线路的电力。ADI 公司绿色能源解决方案总监 Conor Power 指出，保护继电器通常是电池供电或线路供电的，如果功率过高则会触发断路器。这给功率预算带来了更大的压力。 

鲍尔说：“电力监控系统经常被遗忘。”。“但现在，电网运营商开始使用惯性测量装置。”它们被用来检查断路器的打开和关闭如何测量低电平和高电平的振动信号。这使得智能电网运营商能够提前预测信号是否发生变化，从而在这种情况下进行干预。

英飞凌科技SiC高级总监彼得·弗里德里希（Peter Friedrichs）通过引入包括数据通信和安全功能的双向能量流，将讨论提升到了一个新的水平。随着电压上升到1500 V，新的电源拓扑将不可避免地发挥作用。根据弗里德里希的说法，电力电子将包括硅和碳化硅成分的平衡混合。

接下来，迪保罗·埃米利奥向Yole DéDevelopment电力电子和电池首席分析师米兰·罗西娜询问了太阳能和风能以外的可再生能源。在这里，罗西娜提到了生物质能、水能和利用海洋动力运行的能源涡轮机。对于生物质，他概述了环境和伦理问题。

在水力发电方面，虽然已经建造了最有效的发电站，但利用海流的风力涡轮机具有强大的潜力，至少在纸面上是如此。然而，由于腐蚀以及安装和安全问题，挑战依然存在。因此，罗西娜认为光伏和风能具有更高的潜力。

接下来，是时候谈谈分布式能源的数字化管理了，在这里，Di Paolo Emilio 邀请了 Shuli Goodman 参与讨论。Goodman 是 LF Energy 的执行董事，LF Energy 是一家专注于电力系统领域的开源基金会。古德曼开始谈论电力行业发生的令人难以置信的转变，包括从集中式电网向分布式电网的转变。 

他说，在可再生能源方面，我们在美国仅占不到 10%。此外，就资源而言，电网运营商远不及容量。根据古德曼的说法，这需要一种新的数字原生范式并理解电力系统。这意味着电力行业监管机构应该对数字环境有一个基本的了解。 

第二轮小组讨论

Di Paolo Emilio 以更集中的讨论开始了第二轮，讨论了这些电源系统将附带的高压设计和多级拓扑。例如，我们如何转向基于 SiC 和 GaN 半导体的更快开关？在这里，TI 的 Lambouses 谈到了电源关闭以及将能源移入和移出电网所面临的挑战。 

接下来，意法半导体的 Di Giovanni 解释了 SiC 在更高电压下进行 DC/DC 转换的优点，其中硅 MOSFET 表现出高 R DS而硅 IGBT 仅在较低频率下可行。他还解释了为什么我们需要采用同步整流技术。 

在第二次发言时，ADI 的 Power 强调了对电池进行更准确管理的必要性。首先，必须准确测量每个电池的电压。此外，必须密切监测和纠正整个电池组的系统温度波动。使电池管理成为挑战的另一个因素是电池平衡：工程师需要准确平衡串行系统中的每个电池。 

电池管理显着提高了智能电网设计中的电源效率。（来源：ADI） 

英飞凌的弗里德里希斯详细阐述了将存储集成到智能电网的必要性，以及它将如何通过在最需要的时间和地点提供电力来提高能源效率。他还解释了在这个支持存储的能源管理系统中对通信和安全元素的需求。 

LF Energy 的 Goodman 再次专注于新能源框架的政治和社会经济方面，这次谈论的是创建新电网的开源工具。作为轶事证据，他谈到了手机从 1980 年代后期的大而昂贵的盒子到今天的智能智能手机的演变。“从根本上说，这是一个经济等式，”他说。 

Yole 的 Rosina 是第二轮的最终参赛者，她引起了人们对电网运营商在接受本地分布式能源方面的惰性的关注。因此，他得出结论，实施智能电网的最可行方法是通过固定电池。 

在本次小组讨论结束时，Di Paolo Emilio 感谢所有参与者对能源未来的宝贵看法。随后，他邀请了 AspenCore Media 前全球联合主编 Bolaji Ojo 做总结发言。 

审核编辑 黄昊宇