太阳能发电正迅速成为解决电力难题的一个重要方案。大多数人都知道,过去10年来太阳能发电成本惊人地下降了82%。在太阳能选址(太阳能的位置)和共同土地使用(该地点的其他用途)方面的许多创新在增加太阳能发电的经济性。最明显的位置是在建筑物的顶部。许多拥有大面积平屋顶的零售商和仓库都增加了太阳能电池板,作为一个经济决策。

 

 

共同使用概念的一个转折是浮动太阳能电池板的想法。在这种设计中,太阳能电池板被放置在水体上,这样它就不会占用宝贵的土地,而水可使电池板保持冷却,从而提高太阳能转换效率。有些人甚至建议将电池板漂浮在抽水蓄能水库上,由电池板提供能量储存在那里。

 

 

另一个例子被称为“农业光伏”,这想法是安装电池板以最大化空间并允许下面的土地用于耕种。太阳能电池板安装得足够高,以便设备可以在下面并有足够的空间,让植物获得充足的光线。植物实际上受益于部分阴影,土壤保留了更多的水分,从而节省了水。此外,由于下方的湿度增加,电池板运行起来更冷却,当然,还能从太阳产生清洁能源。

 

无论太阳能发电站在哪里,都需要一个电力电子转换器将其与电网连接。该转换器包括一个可选的升压级和一个逆变器,用于将直流电转换为与电网同步的交流电。这转换效率直接影响到项目的经济性。碳化硅(SiC)是下一代功率开关技术,可提高并网效率,缩小冷却系统,并降低整个系统成本。

 

太阳能电源转换器的一个重要趋势是将进入逆变器的电压提高到1500 V。这将减少相同功率所需的电流,从而减小承载电流所需的电缆尺寸。

 

 

另一个趋势是从大型集中式逆变器转向更易于维护的小型分散式逆变器。这种拓扑结构也更加强固,因为一个逆变器发生故障不会关闭整个服务器场。对于标准化的分散式逆变器,设计人员尝试在固定的重量和尺寸规格范围内最大化功率。

 

 

SiC有助于提供更高能效,支持这两个趋势。与传统的硅IGBT相比,SiC器件对更高的电压最为有用。更高电压的器件可简化拓扑结构,从而无需多电平转换器。

 

SiC逆变器方案的损耗比IGBT方案低。SiC MOSFET的开关速度也更快,这可缩小无源器件特别是电感的尺寸。这两个因素增加了功率密度,从而允许在同样尺寸和重量的设备中获得更高的功率。

 

安森美半导体具备用于太阳能转换器的全系列SiC器件。

 

分立MOSFET和二极管采用各种封装,提供灵活性

 

集成SiC续流二极管的混合IGBT,实现成本优化

 

SiC混合模块和全SiC模块,实现紧凑的设计

 

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