未來智能變壓器如何調(diào)控電流來讓電網(wǎng)穩(wěn)定可用
該信息來自：本站 發(fā)表時間：2019-04-18 10:51:23
世界在進步，那是因為人類的文明在進步，是的，處在文明輝煌時代的我們，永遠也忘不了那些偉大的名字：“牛頓、愛迪生、畢升、蔡倫、貝爾……”，這些名字是人類的驕傲，我們相信文明的車輪永遠也不會停息，因為我們擁有偉大的夢想，夜晚，當我們仰望星空時，那無盡的浩瀚，是否讓你感到心悸和激動。
在一個布滿電線以模擬一個居民區(qū)的實驗室中，阿歷克斯·黃（Alex Huang）正在嘗試為其重新構(gòu)建一個更像是互聯(lián)網(wǎng)的電力網(wǎng)——電力不是從一個中心電站輸出到各個點，而是從好幾個不同位置的電源智能變壓器如何調(diào)控電流來讓電網(wǎng)穩(wěn)定可用。輸出，并挑選最為合適的路徑到達用電處。最終，北卡羅來納州立大學的電力工程教授阿歷克斯·黃重新設(shè)計的變壓器能夠即時降低電壓，將其分配在整個居民區(qū)中，以適用于家庭和辦公室。
他的新變壓器可以讓電網(wǎng)輕松應(yīng)對超出它設(shè)計承載能力的情況，例如為大批量的電動車充電，從家用太陽能板中接入額外的電流。家庭與商業(yè)用智能電表可以提供電流的細粒度信息，但是對電流的精細控制同樣重要。這不僅僅是出于讓電網(wǎng)穩(wěn)定的考慮，也可以更好地平衡電力供給與需求，減少電力波動，也就減少了必備的保證電力供應(yīng)的電廠數(shù)量。
“在電網(wǎng)與家庭用電之間我們需要一種全新的設(shè)備來提供緩沖，以讓電網(wǎng)保持穩(wěn)定而不必顧及家庭用電的起落，”阿歷克斯·黃說。傳統(tǒng)的變壓器只能處理交流電，如要改變電流走向，則需手動調(diào)整或依靠大型的機電開關(guān)，黃教授的期望是研發(fā)一種緊湊型變壓器，像處理交流電那樣處理直流電，并可以電動控制，這樣便可對電力供應(yīng)和需求的波動進行即時反應(yīng)。
例如，如果一位鄰居將他的電動車接上了交流電源，變壓器便做出反應(yīng)，從其他鄰居的太陽能板上接通不用的直流電來為其充電。為了造出這樣一個變壓器，從 2008年開始，黃教授對能夠應(yīng)對數(shù)千伏高壓的晶體管及其他半導體設(shè)備進行了研究，主要是在北卡羅來納州立大學建立了未來可再生電力傳輸與管理系統(tǒng)中心（Future Renewable Electric EnergyDelivery and Management SystemsCenter）。他的第一個變壓器采用硅基元件，但是硅在大量的高壓電力下很不可靠，因此阿歷克斯·黃開創(chuàng)性地使用硅 -碳化合物（SiC）或鎵 - 氮化合物（GaN）半導體為基礎(chǔ)元件，使其在高壓電力下應(yīng)用更為可靠。
他期望在兩年內(nèi)做出一個測試版本的硅 - 碳變壓器，并在五年內(nèi)做出能夠進行實用測試的設(shè)備。阿歷克斯·黃的變壓器將能夠為電網(wǎng)連接上太陽能板或電動車，簡便得就像給電腦連接一個數(shù)碼相機或打印機。只要小型的清潔電力源能夠成為電網(wǎng)的一個組成部分，便能夠減低我們對化石燃料的依賴。他說：“當許多許多我們所希望的可再生、可持續(xù)能源的小型發(fā)電機累積到一定程度，其對社會的真正益處便會體現(xiàn)出來?！报D―大衛(wèi)·弗里德曼
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