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我國能源結構具有富煤、缺油、少氣的特點，煤炭占能源消費的56%，煤電占電力的52%左右，“一煤獨大”的能源稟賦一定程度上制約了二氧化碳減排目標的實現(xiàn)。目前我國在光伏、風電領域已達到全球較高水平，但隨著發(fā)電量的增加，棄光、棄風、限電等問題也就相對凸顯。近年來，我國棄光、棄風限電形勢雖有所緩解，但短期內仍然難以得到徹底解決。

在德州儀器（以下簡稱“TI”）主辦的綠色能源峰會上，TI技術經(jīng)理周敏捷認為，棄光、棄風等問題是在早期儲能設備還沒有大規(guī)模推廣、大規(guī)模配套沒有跟上新能源發(fā)電設備所帶來的。要解決這些問題，很重要的一點是在發(fā)電側大規(guī)模地安裝配套新能源發(fā)電的儲能設備。

要存儲更多的能量，首先要增加儲能設備系統(tǒng)的數(shù)量。而限制增加儲能設備系統(tǒng)的因素有多方面，其中與技術息息相關的有兩個方面。

一是早期儲能系統(tǒng)存在整體相對安全性、穩(wěn)定性不足，以及使用壽命較短等問題，這就導致了儲能系統(tǒng)使用成本居高不下，如電芯用幾年性能就會嚴重衰減，投入產出比較低，這限制了那時企業(yè)對儲能設備的投資熱情。

在技術層面，對電芯狀態(tài)的監(jiān)測和保護尚不到位，缺乏高精度、高可靠性的電池管理系統(tǒng)（BMS） 對電池狀態(tài)的監(jiān)測，在異常出現(xiàn)時，沒有隨時報錯的功能，這使得儲能電池在使用過程中，可能由于充放電不均衡使得電池壽命損失非常嚴重。而現(xiàn)在TI的技術可以對電池狀態(tài)監(jiān)測做到非常高的精度，在一些整體方案上甚至能實現(xiàn)主動均衡技術，如此對電池的均衡保護做得更好，相應的電池壽命會越來越長?？蓪㈦姵厮p一半的時間大大延長，最終使得電池壽命倍增，相當于投入產出比增加，電池的利用率更高。

二是早期BMS系統(tǒng)缺乏簡便的通信系統(tǒng)，同樣會拉高整體系統(tǒng)的成本。例如早期BMS系統(tǒng)為實現(xiàn)狀態(tài)的監(jiān)測和均衡，可能使用非常多的微控制單元（MCU），每一個BMS的模擬前端（AFE）在做均衡時，都通過一個MCU把信息的狀態(tài)，通過總線等傳出去，這大大增加了儲能系統(tǒng)的成本，這也是早年整個儲能系統(tǒng)成本偏高的原因之一。

目前由于TI的一些BMS方案，使整個系統(tǒng)大幅簡化，因為在每個電芯單元的監(jiān)測系統(tǒng)上不需要去設置一個MCU和總線收發(fā)器來完成數(shù)據(jù)通信，只要通過自帶的菊花鏈系統(tǒng)就可以把電芯的各個狀態(tài)匯報出去，使得每一個電芯的監(jiān)測系統(tǒng)和成本得到了極大的簡化和降低，最終得到了整個BMS儲能系統(tǒng)的成本降低的效果。這有利于在風、光發(fā)電場附近布置更多的儲能設備，實現(xiàn)了成本不變的情況下布置更多的儲能設備，進一步降低了棄風棄光率。

周敏捷表示，電池之外的儲能技術，只要是電和控制的相關領域技術，TI都有很多相關匹配的芯片。電池儲能領域的芯片，一是BMS對電芯保護和監(jiān)測的產品，二是對電池電壓進行直流對交流的逆變，或者交流對直流的轉換，這些都是對電池儲能配套的一些產品。其它諸如飛輪儲能，是機械能轉換為電能的技術，TI除了電池相關的芯片之外，本身具有非常多的和電機控制相關的芯片，比如和交流直流轉換，或者直流到交流逆變的C2000?平臺等等。在那些技術領域，TI一直以來都有比較充分的各種模擬和數(shù)字芯片。這些芯片技術可以在除電池儲能技術之外的技術方面使用。所以，TI在所有的工業(yè)領域都有比較完善的布局，除了電芯以外，在機械能儲能轉換方面也有像DC/DC、DC/AC以及電池驅動、各種MCU這些相關的芯片支持，布局也同樣完善。

除大規(guī)模集中式發(fā)電外，隨著國家對于生態(tài)環(huán)境的重視，分布式光伏近年也是國內新能源發(fā)展的熱點。德州儀器中國深圳區(qū)銷售經(jīng)理鄭越表示，集中式光伏和分布式光伏的特點不同，集中式光伏通常建在沙漠或者戈壁，充分利用荒漠地區(qū)豐富和相對穩(wěn)定的太陽能資源構建大型光伏電站，接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷。

對分布式光伏而言，主要是建在城市建筑物屋頂?shù)?a href="http://xivipbz.cn/news/search.php?kw=%B9%E2%B7%FC%B7%A2%B5%E7" target="_blank">光伏發(fā)電項目。分布式光伏的特點是光伏面板較少，整體電流小，對安裝的難度系數(shù)要求有所下降，安裝靈活度也更高。此外，由于光伏面板每一天太陽照射的角度，天氣，還有面板的朝向，都會影響到發(fā)電的效率，在光伏系統(tǒng)里，MPPT（最大功率點的追蹤）可以實現(xiàn)根據(jù)每天照射角度與發(fā)電功率不同，找到最佳功率點。此技術在分布式光伏里應用非常廣泛，因為一個逆變器控制光伏面板越少，就可以更好地對每塊面板進行追蹤，進而可以理解為發(fā)電效率更高。

TI在光伏領域還有不少獨特的技術，在光伏領域最主要的是C2000?平臺，第三代C2000?，通過集成更多的外設，可以支持更復雜的電路拓撲，更靈活的PWM輸出，更高精度的電流電壓采樣，最重要的是成本還降低，頭部客戶都已開始跟進研發(fā)并有產品問世。除C2000?以外，TI還在很多模擬器件上均有非常多的投入和布局，例如光伏逆變器領域比較關心的是大功率管如何進行驅動，電氣化隔離如何能保證質量好，能夠經(jīng)受十年、十五年甚至更長時間的使用，這些都需要高可靠性和更高性價比的器件。TI的隔離驅動，隔離電流采樣以及數(shù)字隔離器，都采用的是二氧化硅絕緣技術。二氧化硅作為電介質而言，它本身會比其他的隔離層它的穩(wěn)定性更高，可靠性更強。

而C2000?和隔離器件，以及其他相關模擬器件，如高精度的運放，在電池管理系統(tǒng)和輔助電源的解決方案，都是在300毫米晶圓上生產的。這不但可以降低生產成本，還能提升供應的靈活度，為客戶提供供應穩(wěn)定，更有性價比的產品。 

原標題：聚焦光儲充，半導體助力中國可再生能源發(fā)展