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　　石油等守旧化石能源的产量吐露低落的趋向，伴跟着日益延长的能源需求，环球能源供应面对苛格的挑拨。正在开垦新一代能源的同时，降低现有能源的利用效能，即节能，是一项要紧的应对技能。而化石燃料的泯灭急迅上升，还会带来少少题目，征求以二氧化碳为主的温室气体排放导致环球天色变暖。这使得正在节能的同时，减排也成为了全天下合心的题目。

　　2009年11月，邦务院发布了我邦的温室气体减排宗旨，即到2020年，单元邦内出产总值的二氧化碳排放要比2005年低落40%－45%。因而，各行各业都应当担负起节能减排的社会义务。正在不断褂讪地利用能源的流程中，有哪些工夫和程序可能饱动节能减排，助助全人类进入“绿色能源”时期？

　　电能是利用最普通的二次能源。正在繁华邦度中一半旁边的一次能源，如煤、石油、自然气、铀矿等，会被用来发电，电气化率因而成为量度邦度今世化水准的要紧目标。规范的能源编制征求形成、传输、利用三个枢纽。电能正在传输枢纽有怪异的上风，不妨以光速容易急切地传输能量。出于对远间隔输电和扭转动力的需求，三订交流制式取得了普及运用。从大约一百年前直到现正在，简直通盘邦度都采用50Hz或60Hz的三订交流制式输电。

　　为了抵达节能减排的主意，守旧电能工夫须要实行刷新。正在发电枢纽，新能源工夫的比例渐渐添补，规范新能源发电装配的输出，是频率和电压均转折的相易电（风力发电）或电压转折的直流电（太阳能发电）；正在用电枢纽，恳求电机（用电量约占总发电量一半）的扭转速率随用户恳求而改换，以减省电能；正在输电枢纽，恳求电网不妨正在保留频率褂讪的同时，具有更好的褂讪性和柔性，以降低电网使用率。

　　通盘这完全，都须要不妨正在定频定压的三订交流电，以及变频（或直流）变压的能量源（或用电器）之间，杀青高效互联的功率变换的装配。功率电子工夫适值餍足了这一需求。

　　功率电子工夫是利用功率半导体工夫对电能实行变换的工夫。功率变换器是功率电子工夫的的确载体，其通过今世限定工夫，对功率半导体器件的导通和合断形态，进活跃态限定，告竣差别能量时势之间的转换。功率电子工夫正在刷新守旧电能工夫，鼓舞节能减排方面的影响外示正在能源编制的三个枢纽。

　　正在发电枢纽，新能源发电是节能减排的要紧对象。估计到2020年，我邦风电装机约为1.5亿千瓦，太阳能装机为2000万千瓦。新能源发电具有发电电压和频率均与现有电力编制不行婚的特点，因而须要功率变换器举动相接电网的接口，以杀青能量的牢靠输送，即并网。

　　目前用于风能、太阳能的功率变换器功率可达MW量级，且务必具有电网阻滞穿越的技能，以保障正在电网暂态电压跌落时，仍能与电网相接，并维持电网电压。

　　正在用电枢纽，功率电子工夫用于电机限定，可能起到节能影响。我邦“十一五”计划宗旨恳求下降电机用电量2%，即年均节电200亿度，相当于减省两个三峡水电站的年发电量。为了完成节电宗旨，电机负载要紧为风机水泵类型，采用功率电子工夫均匀节电约20%。

　　正在输电枢纽PG电子官方网站，以柔流输电工夫、静止无功积累工夫、基于SCR的高压直流输电工夫和基于IGBT的轻型直流输电工夫为代外的功率电子工夫，是智能电网的要紧重点工夫。正在输出能量震动较大的风能、太阳能发电装配大周围引入电网后，上述基于电力编制运用的功率变换器，可能通过限定电网的潮水漫衍和降低电网褂讪裕度，抵达降低电网传输效能，节能减排的主意。

　　除此以外，功率电子工夫正在新能源汽车、机车牵引、储能等诸众鼓舞节能减排的周围，也起到了要紧影响。

　　功率半导体器件是功率电子工夫的重点。从1958年美邦通用电气公司研制出天下上第一个工业用遍及晶闸管首先，电能的变换和限定从扭转的变流机组和静止的离子变流器，进入由功率半导体器件组成的变流器时期。

　　功率半导体器件是发电、输电、变配电、用电、储能的重点部件，用于电能分派、电能转换、电能限定，起到改良电力、限定电能、节能环保的影响。它对电能的限定，似乎于水龙头对水流的安排和限定，可对电流、电压、功率、频率，实行正确高效的限定和变换。

　　功率电子装配（产物）的要紧特点参数是效能。功率半导体器件举动能源输送的通道，其能效直接影响整机编制的全部效能。功率半导体器件按照筑设的恳求，变换电源的电压与频率等，同时将功率送到各个元器件中。从电子筑设全部来看，功率半导体器件耗能越低，筑设的能源使用率就越高。这使功率半导体成为节能减排的症结点。

　　值得指出的是，这三个阶段是交叉并行的，新一代器件的映现并不虞味着老的器件被舍弃。环球SCR产量仍占全盘功率半导体器件总数的一半，是目前高压、大电流装配中弗成替换的元件。

　　20世纪80年代后期，功率半导体器件的进展趋向是模块化、集成化，即遵循电力电子电道的百般拓扑机合，将众个雷同的功率半导体器件或差别的功率半导体器件，封装正在一个模块中。云云可缩小器件体积、下降本钱、降低牢靠性。IGBT的进展对象是高压、大电流，不息占去个人晶闸管的墟市份额。

　　正在SCR、GTO时期，我邦的研制、出产技能与邦际相当。缺憾的是，正在外洋首先IGBT财产化时，我邦功率半导体财产的进展阻塞了近30年。直到2006年11月，正在汪梄生院士和众位工夫专家的号召下，以及政府的增援下，环境才有了少少改换。以华为为代外的企业，正发奋将通讯周围的电子消息限定工夫运用于电力（功率）电子财产，以杀青能源的高效转换和使用，为ICT周围节能减排斥地出一条全新的道道。总体来说，我邦正渐渐整合修筑独立自立的电力（功率）电子财产，向邦际优秀程度迈进。

　　另日的能源利用中，能源利用效能（能效）和碳排放的料理至合要紧，是避免“炭”壁垒的根本。减省一度电比出产一度再生电力更要紧。

　　正在ICT周围，节能减排空间庞大。普通环境下，IT筑设或通信筑设的耗电不到IDC机房或者BTS基站耗电的50%，即PUE值（总耗电与IT或CT筑设耗电之比）大于2。

　　因此说节能减排须要归纳的能效料理编制，正确地丈量各用电部件的功耗，全天候的数据采撷、监控、了解和归纳料理。为了将PUE值降到1.2以下，智能、精准的归纳能效料理须要环绕高能效去打算产物和E2E处理计划，如IDC中采用的对IT机房的归纳料理、Row级正确温控及能效料理、Rack级的正确温控及能效料理等技能。

　　筑设自身的节能减排，最初要下降IT、CT筑设的功耗，选用智能调换、办事转移、智能息眠等节能程序；其次要做到正确的能源供应，正在保证供电安详的条件下，适配电池、电源及UPS等；第三要通过能效料理编制的正确调换，做到精准的制冷和散热，归纳使用空调、直透风、热换取等工夫，保证ICT筑设的安详运转，以保障归纳能效比最高。

　　按照环球能源墟市咨议公司Clean Edge Inc.公布的《干净能源进展趋向》讲演预测，三梗概紧绿色能源行业，即太阳能发电、风能和生物燃料并驾齐驱，到2019年正在环球的归纳收入将抵达3259亿美元。

　　近来几年，第三代III-V族元素化合物众结太阳能电池工夫取得冲破。以这种电池为重点部件构成的聚光太阳能CPV发电编制，能量转化效能高于火力发电和守旧核能发电，曾经首先周围运用，也吸引了大宗投资用于财产化。

　　比方，2011年6月，西门子收购美邦Semprius太阳能科技公司16%的股份，Semprius公司聚焦转换效能可能达40%的III-V族元素化合物众结太阳能电池及筑设的出产。美邦波音光谱实习室（Boeing Spectrolab）中的三结电池光电转换效能，正在364倍的聚光倍率下已抵达41.6%，量产产物抵达40.7%。其它一家美邦公司Emcore，其量产的产物转换效能为39%，1cm2的三结电池正在500倍聚光下输出8A电流，相当于7张5英寸众晶硅电池，能大大淘汰半导体的用量。

　　因为形成了周围效应，III-V众结聚光太阳能CPV编制的端到端本钱正正在大幅度低落。EU Photovoltaic Technology Platform预测，其产量将从20MW提拔到200MW，编制本钱将从2.12欧元/W下降到1.07欧元/W。再加上CPV正在占地面积上的上风，发电本钱会很速下降到0.07$/ kWh，运用前景看好。