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日立能源:电力电子如何助力零能耗系统
问:过去几十年电力电子技术发生了哪些变化?最显著的改进有哪些?
弗莱德·布拉贝耶尔格教授(F.B),奥尔堡大学:最大的变化在于该技术已广泛应用于社会的各个层面。过去我们虽曾设想这种可能性,却未曾料到其发展速度如此迅猛。这一趋势涵盖发电、输电与配电以及电力消费等各个环节。多年前我初入该领域时,电力电子的主要应用场景集中在工业领域,例如用于优化能效——这也正是驱动类应用的起点。
此后,我们见证了该技术在不同领域产生了深远影响。试举几例:支撑数字世界的超大规模数据中心及其运营所消耗的巨大能源;交通运输领域的电气化转型,其中电动汽车需配备电池。这些应用均需依赖电力电子设备。
问:为什么电力电子是可再生能源的关键使能技术?
F.B: 管理电能的关键在于实现精准控制。例如,在优化风力发电和太阳能光伏发电时,由于风速和光照的实时变化会影响电站的输出特性,我们需要进行电力转换。而这一可控性正是由电力电子技术实现的。若没有这项技术,我们根本无法将可再生能源整合到如今的规模。一个关键因素是成本的快速下降,这既得益于规模增长,也源于元器件(半导体器件)和系统(电力变换器)两方面的技术创新。凭借技术的持续进步与可靠性的不断提升,电力电子已实现大规模应用,真正成为推动可再生能源发展的核心力量。
伊内斯·罗梅罗(I.R),日立能源:值得一提的是,电力电子学如何彻底改变了整个风电行业。早期的风力涡轮机仅采用基于晶闸管技术的简易软启动方案。随着行业发展,涡轮机需要更精准地控制输出功率并提供系统服务,因而依赖电力电子技术来实现更多功能。这使得涡轮机具备了全功率处理能力,推动风电成为可靠的能源资源。如今,它们不仅能提供无功功率以支持电网,还能在近期进一步提供频率和惯量支持,实现与电力系统的无缝融合,助力电网规划与运行。






