多家市場調(diào)研機構預計，到2030年，可再生能源(如風力發(fā)電和太陽能發(fā)電)在全球能源消費總量中所占的份額將大幅上升。倡導節(jié)能減排、綠色發(fā)展對所有行業(yè)提出了新的要求，迎合低碳經(jīng)濟時代的節(jié)能設計已成為能源企業(yè)和電子產(chǎn)品競爭力的重要體現(xiàn)。

　　市場機遇與挑戰(zhàn)

　　發(fā)展可再生能源是大勢所趨。而太陽能和風力發(fā)電是智能電網(wǎng)的組成部分，同屬于分布式發(fā)電范疇。推動智能電網(wǎng)發(fā)展可以帶來許多優(yōu)勢，如利用雙向通訊實現(xiàn)需求對應管理，緩和用電高峰，快速發(fā)現(xiàn)故障，避免停電事故，從而實現(xiàn)更高能效、可靠性及安全性；智能地整合新的替代能源，并為電動和混合動力汽車提供電力；更好地調(diào)整能源供需，更高效地利用發(fā)電廠及電網(wǎng)，減少碳排放量；提供動態(tài)的費率表，幫助客戶優(yōu)化總電能消費及電費支出，改善客戶服務；及遠程讀表及遠程通電和斷電可以節(jié)省人力成本，提高運營效率等。

　　在推進可持續(xù)發(fā)展的共識下，中國目前正在大力發(fā)展太陽能、風能等產(chǎn)業(yè)，前景看好。其中太陽能領域的技術已經(jīng)日趨成熟，太陽能發(fā)電等都獲得了長足發(fā)展，太陽能街道照明也越來越受到青睞。此外，為導入新一代智能電網(wǎng)而完善電力基礎設施，中國政府制訂了到2020年投入4萬億元人民幣的宏偉目標，其中的“堅強的智能化電網(wǎng)(Strong＆Smart Grid)”的概念已在上海世博會展示。

　　不過，在發(fā)展可再生能源和升級改造現(xiàn)有電網(wǎng)的同時，也面臨著不少挑戰(zhàn)。對半導體行業(yè)來說，最大的挑戰(zhàn)莫過于能量轉(zhuǎn)換，因為發(fā)展可再生能源的關鍵在于優(yōu)化能效。以太陽能供電的LED街道照明為例，這種應用需要高效可靠的太陽能板充電控制器，以及LED驅(qū)動器等關鍵器件，需求相當可觀。而智能電網(wǎng)從發(fā)電、配電和現(xiàn)場區(qū)域網(wǎng)到智能電表通信及家庭區(qū)域網(wǎng)，也都需要諸多電子元器件。其中包括功率因數(shù)控制器、交流-直流(AC-DC)和直流-直流(DC-DC)控制器、穩(wěn)壓器、MOSFET、三端雙向可控硅開關元件(TRIAC)、電力線載波調(diào)制解調(diào)器、濾波、輸入/輸出(I/O)及數(shù)據(jù)保護、線路驅(qū)動器及信號放大器、LCD背光驅(qū)動器、EEPROM存儲器及智能卡接口等。

　　應用于智能電網(wǎng)的高能效解決方案示例

　　1. 提升太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換能效的方案

　　近年來，業(yè)界越來越關注利用可再生清潔能源太陽能的街道照明。對于太陽能街燈而言，提高太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換能效非常重要。太陽能電池板的電壓-電流(V-I)特性曲線呈現(xiàn)非線性和可變性，要從中獲取最大量的電能非常困難。這需要太陽能LED街燈的充電控制器及其他相關電子電路(一般采用微控制器來實現(xiàn))盡可能采用有效的控制方法來提高能效。