太陽能發(fā)電需要碳化硅
發(fā)布時(shí)間:2021-05-01 來源:Ali Husain 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】太陽能發(fā)電正迅速成為解決電力難題的一個(gè)重要方案。大多數(shù)人都知道,過去10年來太陽能發(fā)電成本驚人地下降了82%。在太陽能選址(太陽能的位置)和共同土地使用(該地點(diǎn)的其他用途)方面的許多創(chuàng)新在增加太陽能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。最明顯的位置是在建筑物的頂部。許多擁有大面積平屋頂?shù)牧闶凵毯蛡}庫都增加了太陽能電池板,作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)決策。
共同使用概念的一個(gè)轉(zhuǎn)折是浮動(dòng)太陽能電池板的想法。在這種設(shè)計(jì)中,太陽能電池板被放置在水體上,這樣它就不會(huì)占用寶貴的土地,而水可使電池板保持冷卻,從而提高太陽能轉(zhuǎn)換效率。有些人甚至建議將電池板漂浮在抽水蓄能水庫上,由電池板提供能量?jī)?chǔ)存在那里。
另一個(gè)例子被稱為 "農(nóng)業(yè)光伏",這想法是安裝電池板以最大化空間并允許下面的土地用于耕種。太陽能電池板安裝得足夠高,以便設(shè)備可以在下面并有足夠的空間,讓植物獲得充足的光線。植物實(shí)際上受益于部分陰影,土壤保留了更多的水分,從而節(jié)省了水。此外,由于下方的濕度增加,電池板運(yùn)行起來更冷卻,當(dāng)然,還能從太陽產(chǎn)生清潔能源。
無論太陽能發(fā)電站在哪里,都需要一個(gè)電力電子轉(zhuǎn)換器將其與電網(wǎng)連接。該轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)可選的升壓級(jí)和一個(gè)逆變器,用于將直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同步的交流電。這轉(zhuǎn)換效率直接影響到項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。碳化硅(SiC)是下一代功率開關(guān)技術(shù),可提高并網(wǎng)效率,縮小冷卻系統(tǒng),并降低整個(gè)系統(tǒng)成本。
太陽能電源轉(zhuǎn)換器的一個(gè)重要趨勢(shì)是將進(jìn)入逆變器的電壓提高到1500 V。這將減少相同功率所需的電流,從而減小承載電流所需的電纜尺寸。
另一個(gè)趨勢(shì)是從大型集中式逆變器轉(zhuǎn)向更易于維護(hù)的小型分散式逆變器。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也更加強(qiáng)固,因?yàn)橐粋€(gè)逆變器發(fā)生故障不會(huì)關(guān)閉整個(gè)服務(wù)器場(chǎng)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的分散式逆變器,設(shè)計(jì)人員嘗試在固定的重量和尺寸規(guī)格范圍內(nèi)最大化功率。
SiC有助于提供更高能效,支持這兩個(gè)趨勢(shì)。與傳統(tǒng)的硅IGBT相比,SiC器件對(duì)更高的電壓最為有用。更高電壓的器件可簡(jiǎn)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從而無需多電平轉(zhuǎn)換器。
SiC逆變器方案的損耗比IGBT方案低。SiC MOSFET的開關(guān)速度也更快,這可縮小無源器件特別是電感的尺寸。這兩個(gè)因素增加了功率密度,從而允許在同樣尺寸和重量的設(shè)備中獲得更高的功率。
安森美半導(dǎo)體具備用于太陽能轉(zhuǎn)換器的全系列SiC器件。
• 分立MOSFET和二極管采用各種封裝,提供靈活性
• 集成SiC續(xù)流二極管的混合IGBT,實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化
• SiC混合模塊和全SiC模塊,實(shí)現(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)
我們還提供交互式框圖,以支持您的太陽能逆變器設(shè)計(jì)需求。
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