潘坤明

摘 要 目前階段，可再生能源互聯(lián)網(wǎng)對于電子系統(tǒng)提出了更高的要求。而為了能夠更好地滿足要求，就需要積極地創(chuàng)新可再生能源互聯(lián)網(wǎng)。然而，將微電子技術(shù)應(yīng)用在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)中的不同層級，并且成為其重要的支撐性技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】可再生能源 互聯(lián)網(wǎng) 微電子技術(shù) 應(yīng)用

1 分布式儲能技術(shù)

傳統(tǒng)的電力儲能技術(shù)主要包括抽水儲能、蓄電池儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等等。而在以上儲能技術(shù)當(dāng)中，比較成熟的就是蓄電池儲能，并且鉛酸蓄電池在各行業(yè)當(dāng)中被廣泛應(yīng)用，這也是其他儲能技術(shù)無法比擬的。然而，在可再生能源不斷推廣和應(yīng)用的過程中，傳統(tǒng)的電力儲能技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，所以，?yīng)研發(fā)出高效小型儲能器以及儲能管理系統(tǒng)，這也將成為分布式儲能技術(shù)未來的發(fā)展需求。其中，鋰離子電池的工作電壓比較高，其能量密度較大，循環(huán)壽命相對較長，而且具有無記憶效應(yīng)，所以，是當(dāng)前電子產(chǎn)品中的主要電源，并且成為新能源汽車中重要的技術(shù)路線。但是，鋰離子電池在分布式儲能器中的實際應(yīng)用仍然存在諸多不足，其電池的電解液容易出現(xiàn)爆炸，而且電池的安全性無法得到保證。

分布式儲能器應(yīng)在多個方面予以突破與創(chuàng)新，而超級電容電池比較適用在分布式微電網(wǎng)當(dāng)中。因為，超級電容電池，具有較高的安全性，而且成本不高，其比能量和比功率都相對較高，循環(huán)壽命更長。所以，同其他電池相比，電容量受到溫度影響的程度比較小，所以，有可能成為全新的分布式儲能器。其中，超級電容主要就是把兩個無反應(yīng)活性多孔電極板懸浮在電解質(zhì)當(dāng)中，而在極板加電以后，極板就能夠分別吸附相應(yīng)的離子，進(jìn)而形成等效超高密度的雙層電容器。超級電容電池把雙層電容器和鉛酸電池融合在一起，不僅能夠始終保持較高的功率，而且還可以延長使用壽命，使得電路更加簡化，比能量提升，減少了整體費用。然而，超級電容電池中重要的技術(shù)就是碳材料，所以，在有限的尺寸情況下，擴大極板有效表面積是十分重要的。此外，要想解決負(fù)極板中存在的硫酸鹽化現(xiàn)象，則可以增加其中所含的碳含量，進(jìn)而對負(fù)極板中的PbSO4積累予以抑制，最終增加電池的使用壽命。

2 信息采集芯片技術(shù)

可再生能源互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)最主要的區(qū)別就在于信息技術(shù)的深度融合，而且為實現(xiàn)能源的共享及運行的高效性提供有力的保障。在微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的新型信息采集芯片在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著重要的支撐作用，同時還能夠真實地體現(xiàn)出信息技術(shù)在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的深度融合。

其中，可再生能源互聯(lián)網(wǎng)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的信息化，主要的原因就是信息采集芯片的不斷發(fā)展，然而，這也是可再生能源互聯(lián)網(wǎng)信息的主要特征所決定的。

2.1 海量的數(shù)據(jù)信息

因為可再生能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的信息，其來源空間分布的十分廣闊，并且數(shù)據(jù)量比較大。所以，信息采集芯片就要在能源互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行海量裝備，進(jìn)而保證實時并且廣泛地監(jiān)控電力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，不斷提升可再生能源互聯(lián)網(wǎng)可靠程度。

2.2 信息的多樣化

在能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，信息種類較多，所以，要采集多樣化并且多功能的信息。最關(guān)鍵的就是對與電學(xué)相關(guān)的信息，因為這部分信息不僅能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行監(jiān)測，同時還能夠確保電能質(zhì)量所需的質(zhì)量。此外，需要采集與非電學(xué)量相關(guān)的信息內(nèi)容，這樣就能夠直接地反映出電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息。當(dāng)可再生能源大量地接入網(wǎng)絡(luò)以后，確保可再生能源互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定性的前提條件就是所獲得的分布式發(fā)電裝置與分布式儲能裝置的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，同時還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行嚴(yán)格地調(diào)度與監(jiān)控。在微電子微機電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的過程中，為其提供了成本偏低且能夠集成傳感的方案，進(jìn)而更好地對能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行全面實時的監(jiān)測。

3 通信芯片技術(shù)

可再生電網(wǎng)和信息網(wǎng)絡(luò)是可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，而通信的安全與可靠也同樣是可再生能源互聯(lián)網(wǎng)運行的重要保證。目前所存在的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)主要就是有線通信與無線通信，能夠保證可再生能源互聯(lián)網(wǎng)運行的正常。但是，互聯(lián)網(wǎng)開放程度較大，很容易受到攻擊，所以，把電力網(wǎng)絡(luò)全部暴露在互聯(lián)網(wǎng)中并不安全和可靠。因此，在具有較高安全性要求的應(yīng)用當(dāng)中，一定要建立其同互聯(lián)網(wǎng)物理隔離的另外一套通信體系，確保信息的傳輸是安全可靠的。而電力線通信是最佳選擇，電力線路與電力網(wǎng)絡(luò)都是封閉的，同互聯(lián)網(wǎng)是物理隔離，很難受到攻擊，具有極高的安全性和可靠性。將電力線作為重要載體，利用PLC來控制可再生能源互聯(lián)網(wǎng)。然而，PLC芯片本身存在問題，而且，可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模比較大，信息采集點比較多，所以，只是依靠PLC是很難將全部通信需求覆蓋的。所以，可以采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作PLC的補充。這樣一來，信息采集就可以配備無線傳感通信芯片，而且，部分無線傳感通信芯片還可以在電力線處獲得電能，但是也有部分無法獲得電能。所以，需要將低功耗芯片技術(shù)同微型超級電池相結(jié)合，進(jìn)而使芯片的使用壽命更長。

4 結(jié)束語

綜上所述，在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，微電子具有支撐作用，而且在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的多個領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。文章對可再生互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的微電子技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地分析，希望可以加快微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，并促進(jìn)可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]于慎航，孫瑩，牛曉娜等.基于分布式可再生能源發(fā)電的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[J].電力自動化設(shè)備，2010，30（5）：104-108.

[2]王繼業(yè)，孟坤，曹軍威等.能源互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)研究綜述[J].計算機研究與發(fā)展，2015，52（5）：1109-1126.

[3]姚建國，高志遠(yuǎn)，楊勝春等.能源互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識和展望[J].電力系統(tǒng)自動化，2015（23）：9-14.

[4]孫秋野，滕菲，張化光等.能源互聯(lián)網(wǎng)動態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制體系構(gòu)建[J].中國電機工程學(xué)報，2015（14）：3667-3677.

[5]董朝陽，趙俊華，福拴等.從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng)：基本概念與研究框架[J].電力系統(tǒng)自動化，2014（15）：1-11.

作者單位

湖州市港航管理局直屬分局 浙江省湖州市313000