聚焦:SolarMagic™:于阴影中寻找光明

来源:光能发布时间:2009-12-31 00:00:00

编者按:中国的可再生能源业近年来得到了急速的发展,其中的商机和潜力让很多国际厂商关注并进入中国市场,它们的到来不仅互通有无,更重要的是带来了国际化的元素。商业模式、科学技术、管理模式……Shine(光能)杂志特编撰此系列文章,与读者一起接近这些外国厂商,看看 “它们给中国带来了什么”。

厂商:美国国家半导体(National Semiconductor)

关键字:应用技术

可换回超过 57% 损失的发电量。

让我们记住这个名字 —— 美国国家半导体(以下简称 “国半”)。

硅谷的第一批居民

美国国家半导体诞生于 1959 年,二十世纪六十年代中期,当地政府为了留住斯坦福的毕业人才,在加州圣塔克拉拉(Santa Clara)开辟了一块土地,1966 年,美国国家半导体将公司总部迁往此处,称谓第一批 “住民”。经过几十年的发展,圣塔克拉拉这块土地更多的被人叫做 “硅谷”。

有时候,笔者在想,如果不是国外新能源行业的发展,中国的光伏技术什么时候可以从卫星过渡到路灯,从边疆转移到内地?我们的载人飞船已经发射成功,但却仍未普及工控的自动化;我们的多晶硅提纯技术发展于上世纪六七十年代,却不得不以数十、上百倍于金属硅出口的价格来进口多晶硅;而当在展会上看国外的全自动丝网印刷机的时候,笔者感叹之余又忍不住一阵的怅然。我们的科学技术应用到哪里去了?

究竟什么是学以致用?

小阴影,大问题

光伏系统所使用的组件都是按照理想状态计算功率的,但在实际应用中却不可能一直那么完美。

“人类看不见的世界,并不是空想的幻影,而是被科学的光辉照射的实际存在。尊贵的是科学的力量。”—— 居里夫人

那么,科学的光辉如何照到光伏组件的阴影部分?

除在安装之时已经计算在内的光照和阴雨天外,对光伏系统整体发电量影响最大的就是一些阴影遮蔽(如白云、鸟类粪便、树叶、烟囱和建筑物等),电池板不兼容和积藏污垢等问题影响发电性能,据测算,11%-13% 的阴影部分将使整块组件发电量下降 30%,这个缺陷严重影响了普通居用太阳能发电装置的电能输出效率,甚至系统的设计及安装位置都受到了很大的限制。如果电池板被阴影遮蔽,太阳能发电系统甚至无法为屋内部分家电产品供电,用户也会由于无法享用到政府优惠政策而在高昂的使用成本前止步。

一个半导体行业起家的企业解决了这一难题。

这家模拟电源管理技术开发商发明了一项叫做 SolarMagic™的技术,使得太阳能发电系统受制于阴影、碎片及电池板老化等实际操作环境时,这款电源优化器仍可降低发电量的下跌幅度。现场测试显示 SolarMagic 芯片于领先地位。

“每块光伏组件由很多电池组成,通过 SolarMagic 的优化,可以跟踪监控每块电池的发电情况,从而迅速作出反应,挽回能量损失。” 胡觉新简要地介绍了 SolarMagic 的技术精髓。

前不久的 Intersolar 展上,由主办方任命的多位专家联同德国太阳能工业协会(SIA)组成的评审团一致认定美国国家半导体的 SolarMagic 电源优化器荣获光电技术类创新大奖。

SolarMagic™:国半的魔法科技

太阳能发电技术面世以来,电池板失配的问题便一直困扰开发太阳能系统的公司,SolarMagic™电源优化器为业界提供了一个创新的解决方案。该产品的出现不但解决了阴影、不规则电池板设计等困扰太阳能光伏系统的问题,而且还消除了许多家庭对太阳能系统安装的顾虑,极大地拓展了太阳能光伏系统的市场。此外,太阳能系统零售商也无需墨守成规,可以更加灵活的进行系统设计。SolarMagic 芯片的优点还吸引那些已经安装太阳能系统的客户采用这种新技术来提高原有的系统性能。

董事长兼首席执行官 Brian L.Halla 介绍说:“我们的一个潜在客户曾在 SolarMagic 技术的早期开发阶段观看过一次现场演示,他在演示完毕后惊呼:‘这简直是魔术!’SolarMagic 这个品牌名称的灵感便由此而来。”

PowerWise®:智能电网的基石

2003 年,美国国家半导体率先开发 PowerWise 自适应电压调节(AVS)技术,这种技术的优点是可以灵活调整电压,减少高达 2/3 的数字系统的功耗。

而今,美国国家半导体的一系列高能源效率产品都采用 PowerWise® 这个品牌名称。除多种性能 / 功率比极高的芯片产品,PowerWise 多系列产品还有多种不同的系统解决方案,其中包括专利技术、参考设计及精密的集成电路,这些芯片产品及解决方案的主要优点是可以大幅减少系统的耗电。美国国家半导体的 Powerwise® 系列产品目前共有大约 300 多款集成电路,其中包括电源管理系统芯片、放大器、接口芯片及数据转换器等。

据美国能源部的研究结果,由于电网效率低下而造成的电能损失高达总电能的 67%。

智能电网(Smart Grid)的出现将充分满足现代社会对电力资源的优化配,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

“此外,我们在浙江大学设立了模拟及混合信号 IC 联合实验室,并与国内多所高校在科研方面有着密切的合作。为了促进中国模拟创新人才的培养,我们曾先后举办过 6 次模拟设计应用大赛,并取得了很好的效果。”

6 月,国半与尚德电力签署了一份技术合作备忘录。根据该备忘录,尚德公司将对美国国家半导体的 SolarMagic™技术进行评估,并希望通过合作携手推动这种技术及开发新一代的解决方案。

国半重要市场及业务开发部高级副总裁 Michael Polski 表示:“美国国家半导体非常荣幸能够与全球最大的晶体硅光伏发电模块生产商尚德公司合作。尚德公司与美国国家半导体拥有同一愿景,那就是推动太阳能应用的普及、美国国家半导体拥有先进的模拟及电源管理技术,这些技术优势将有助于我们在太阳能市场的发展,从而不断开发各种的创新技术。”

尚德公司系统研发部副总裁蔡世俊表示:“在太阳能领域,创新技术的成功开发有赖于多方的合作。我们很高兴能有机会将美国国家半导体的 SolarMagic 技术应用于尚德的高效率太阳能电池板中。这种创新技术预计可大幅提高太阳能系统的发电量,进而推动使太阳能系统的应用普及。”

亚洲市场的开拓

对于国内客户关心的 SolarMagic 如何应用于亚洲尤其是中国市场的问题,胡觉新说:“目前,美国国家半导体在中国设有北京、上海和深圳三个办事处,将最优质的产品和服务提供给中国客户,中国是我们在亚太区重要的市场之一,我们密切关注这一市场的应用需求变化,从而不断推出更加符合中国客户的产品。”

节能即是创造

谈到国半未来发展的方向,胡觉新说:“正当全世界陷入源危机的泥沼之际,美国国家半导体有幸成为电源管理产品的市场领导者,并且拥有解决能源问题的独特优势,利用 PowerWise 技术解决发电,节能等对世界有深远影响的各种问题。在关注电子系统能源下来的同时,美国国家半导体开始关注可再生能源的开发,并利用该公司在模拟电源管理技术方面的优势成功开发出 SolarMagic 电源优化器。” 胡觉新又补充说,美国国家半导体将继续向着 “为世界节约能源” 这个目标而努力,不断开发改善人类生活质量的新技术。

节约一度电和创造一度电,对社会的意义是等值的,SolarMagic 和 PowerWise 将为社会更有效的减少能源浪费,这实际上等同于在创造能源。

技术!技术!技术!

笔者询问胡觉新先生国半的精髓是什么?他的回答让笔者有点惊讶。很多企业会说他们的企业文化、他们的战略眼光、他们的产品质量或者是技术。但胡觉新只是说了:“我们的核心是基于模拟,混合信号和电源管理方面的技术,” 而这项技术却衍生出了现在国半这样一个跨越多个行业的庞大的半导体帝国。这是技术上的 “偏执狂”。从创办之日起,这间以技术起家的公司便牢牢抓住模拟、混合信号技术,依靠着 3000 多项专利技术衍生了如许之多的产品,开发了种类繁多的诸如应用于能源,网络、通讯,医疗等方面。而且均获得了极大成功。相比之下,我们的技术向商业化的迈进和高精尖领域的设计理念,都还有很长的一段路要走,在此祝中国的新能源科技研发机构,能够早日将科研成果普及,造福社会。


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