电子与环境五大技术看点：LED固态照明引节能风暴(3)

首个超导体电缆出现在美国。2006年，英国国家电力供应公司和美国电力公司在纽约奥尔巴尼和哥伦布分别安装了配电电压HTS动力电缆。2008年，长岛电力公司在其Holbrook电厂安装了HTS传输电缆。该长达2000英尺的LIPA电缆系统是使用法国液化空气集团（Air Liquide）生产的低温冷却技术。

纽约长岛电力公司在2008年4月运行的世界首个超导体输电电压电缆系统中使用了美国超导公司的高温超导体电缆。在全容量情况下，这个全球最高功率超导体系统能传输高达571兆瓦电量，可供30万户家庭使用。

美国超导公司（AMSC）超导体电缆和系统业务行政董事Jack McCall指出，随着美国能源部撤出了对超导体的资助，大多数示范项目和安装项目都迁往海外，主要在中国、韩国和欧洲地区。

美国超导公司的安博瑞线缆（右）相比同类型铜线，其传达的电流量是铜线的100多倍。和铜线相比，安博瑞高温超导带材电阻为零，在传输过程中没有任何电量损失。

例如，AMSC在四月宣布，已经在中国甘肃省白银市一个变压站安装了其HTS电缆。首个AMSC HTS传输电缆将在这个夏天安装在中国北京。

和中国一样，韩国也有一系列示范项目使用了AMSC超导电缆。去年10月，AMSC宣布销售了300买太仪表---大约销售了50英里的超导电缆给韩国的LS Cable公司，该公司将生产HTS电缆并将在济州岛知名的智能电网项目中安装这种HTS电缆。更具McCall透露，AMSC将提供HTS电缆来替换首尔现有的铜线供应电缆；这种HTS电缆将增加六倍的有效功率而无需安装任何电路。

金刚砂：提高各种设备的能源节约

电力电子在各种应用中所提供的能源节约巨大。对于提高电力成分性能来说，没有任何材料能和金刚砂媲美。通过替换标准的硅元件---激光管和MOSFETs，而是用Sic元件，能极大的减少能量损失，从而达到更高效能源效能。

根据Cree数据显示，通过使用SiC Schottky 二极管，全球已经节约了约6亿美元的电量。这相当于每年从三个烧煤发电厂或者65万辆汽车排放的二氧化碳量。这还只是个开始，SiC当前还只占整个电力元件市场的1.5%。Cree预计由Sic带来的能源节约，将相当于每年排放3亿吨二氧化碳或者240个烧煤发电厂所使用的能源。

事实上，通过使用Sic电源和二极管能带来成千上万个能源节约机会。其中包括供电器、空调、变速汽车、家用电器产品、固态照明、电网变频器、光伏发电机和风力发电机以及电动车辆和混合动力电动汽车（HEVs）的能源管理元件等。

在电网层面，如果在下一代固态变压器中使用SiC能量元件，电网效率将增加8%至10%。丰田公司预计，如果所有的变频器都是用SiCs的话，HEVs的燃料效率将提高10%。

大多数能量元件厂商包括SiC元件厂商都出于产品组合阶段；还有SiC先驱Cree、Infineon、Rohm、STMicroelectronics以及其他供应商等。当前绝大部分供应商都关注电源供应市场，还有一些人把注意力投向了光伏逆变器市场，以及固体电路变压器中的高压应用等。

Cree在一月就统计了行业首个合格的商业SiC电源金属氧化物半导体场效应管（MOSFET），该MOSFET为高效节能电源开关制定了一个新的基准。

早在今年，Cree就介绍了一款商业SiC电源MOSFET，用于光伏逆变器、高压电源和工业电源应用。三年前，德国Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems通过使用Cree的SiC MOSFET原型使光伏逆变器的效率达到了最大的98.5%。SiC元件据说转换更快；相比传统的硅基晶体管而言，SiC元件正向偏置功率损失更小。

Cree也看到了SiC元件在电网层面的机遇。作为DARPA和Office of Naval Research 项目的一部分，Cree公司建立了一个10千伏、100安培的电源组。该电源组集成至美国通用电气公司的设备中，用来生产能在20kHz条件下运作的1MW变压器。而能处理6.5kV的传统变压器只能在500Hz条件下运作。为DARPA制作的变压器高16英寸，重量为75磅。(责任编辑：admin)