能量转换—功率半导体产业的需求挑战

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摘要:新的环境政策特别重点关注全球可再生能源的发展,特别是风能和太阳能发电以及能源利用效率的提高。这两个目标对电力电子具有相当大的影响,电力电子原先的目的是效率控制和电能转换。因此,功率半导体元件必须满足效率、使用寿命和结构紧凑性方面的新要求。制造商正努力开发新的组装和连接技术,提供更高的电流密度和可靠的芯片温度,以及利用新的半导体材料以满足这些非常的需求。

  在未来20年里,全球初级能源的需求将以每年平均约2%水平增长。到2030年需求将增加50%。目前,初级能源中三分之一专门用于发电。2004年,全球电能的平均消耗约为120亿千瓦时(来源:CPES 2004)。其中40%是用于驱动——在大多数情况下驱动的是非受控电机。

  气候政策的再思考

  如今,初级能源需求的大部分是通过燃烧如石油、天然气和煤炭化石燃料来满足的,这极大地加速了全球的温室效应。近年来,对全球变暖不利影响认识的增强,产生了减少温室气体排放目标这一概念。新气候政策的一个基石是全球可再生能源发展和扩展以及能源效率的提高。

  欧洲是现代能源和气候政策的先驱,德国是利用新能源技术方面一个最好的例证。鉴于到2020年,要实现减少14%的二氧化碳排放量(与2005年的排放量相比)的目标,到2020年可再生能源在初级能源消耗中的比例要增加到18%(2005年为6%)。对于德国总电力消费来说,这意味着到2020年可再生能源的份额将增加一倍,如图2所示。展望未来,到2050年计划可再生能源的份额达到70%。
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