半导体创新推动能源格局演变的三种方式

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能源格局正在经历快速和历史性的变化。预计到2030年，全球可再生能源产生预计将超过17,000泰表小时，比2023年增加了近90。显然，可再生能源不再是一个遥远的梦想。它不仅存在，而且还在继续增长和成长。可再生能源正在大规模发展，电气化过程继续加速，自动化应用程序不断扩展，并且可以支持这种进化的半导体技术至关重要。

在TI，我们致力于通过半导体使电子产品更经济和实用，并触及到范围，为组成日常生活的各种产品奠定了基础。这种热情还致力于促进太阳能电池板的可再生能源的收养和普及，这些能源使房屋带到了安装在墙上的电动汽车充电器上，这些电动汽车充电器可让您在上班之前为您充电。

在整个能源生态系统中，我们通过半导体技术提高了可再生能源的可及性，并支持其未来的开发，赋予光伏发电等能源系统，诸如可靠，安全和可扩展的电力解决方案。

1. 更智能、更小巧、更易获取的太阳能光伏随着光伏应用的持续普及，挑战不再限于发电本身，而是转向提高效率，灵活性和经济性。为了满足这些期望，需要较小的尺寸，更高的精度和更方便的光伏逆变器安装，同时不影响其性能。

电源管理集成电路和DC/DC转换器有助于调节和优化从光伏面板收集的能量。模拟传感器和嵌入式处理器有助于将太阳能整合到智能网格中，以实时监视和需求响应。

我们的半导体，尤其是那些由宽带材料（例如氮化炮（GAN））制成的，它们具有深远的影响，使半导体适合于易于访问的光伏应用，并且更具成本效益。通过实现更快的开关速度和更高的功率密度，Ti的基于GAN的现场效应晶体管（FET）使工程师能够设计更紧凑，有效的PV逆变器，减少能源损失并简化整个系统的空间布局。

从屋顶光伏面板到逆变器再到储能和电动汽车充电，这些技术进步正在帮助设计师整合更智能，更可扩展的解决方案，以转换可再生能源和能源效率。

2.可学习、自适应、具备保护功能的储能系统作为可靠能源的关键驱动因素，储能技术也正在迅速发展。

随着可再生能源产生的扩展以及电气化带来的不断增长的需求，能源存储对于分散的网格和降低消费者的能源成本的供需至关重要。为了实现有效的操作，这些能源存储系统必须能够实时监视，管理和响应不断变化的操作条件，并且这些功能的实施直接依赖于半导体技术。

模拟半导体在控制和管理现实世界中的信号（例如电流，电压，温度，光和声音）中起着重要作用。它们不仅有助于控制和发射电力，驱动机，而且是实现高效能源系统的关键。

例如，电池管理系统依靠这些高精度模拟组件模拟来监视每个电池电池的电压，温度和电流。这样的精确测量提供了必要的数据，以有效地防止热失控并延长电池寿命，同时确保家庭和商业规模的能源存储系统的安全运行。

3. 能源电网的边缘智能技术嵌入式处理半导体一直是电子系统中的关键组成部分，有助于提高智力水平和电网系统的互连。

网格边缘技术的进步正在重塑能源管理和保护的方式，涵盖了电动设备，例如屋顶光伏面板发电，电池能量存储或电动汽车充电。当今的环境正在动态变化，而决策为时已晚，无法等待云响应。无论是需求激增，电压下降还是与天气相关的干扰，都需要快速的当地响应。这就是为什么边缘人工智能（AI）成为现代能源基础设施的基石的原因。

通过将支持AI的处理能力嵌入到网格边缘的设备中，我们的技术是嵌入式系统的“大脑”，使工程师能够构建分析数据，检测异常和实时响应的系统，而无需依赖远程服务器。这使从变压器到智能电表的设备可以更快地检测故障，优化负载平衡并提高系统自主权。这些功能对于需要大规模数据支持和驱动器的能源管理系统至关重要。

Edge Intelligence在增强电网弹性方面也起着关键作用。在分布式网格模型中，成千上万的节点生成，存储和消耗功率。为了使这样的系统正常工作，每个节点都需要具有自我意识和适应性。我们的嵌入式处理器和模拟前端支持电压检测，负载平衡和自动控制，将响应能力直接集成到硬件中，从而使能量系统可以适应为操作条件。

OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助。