Смарт трансформатори

Силова електроніка: трансформатор з інтелектом може працювати як від змінного так і постійного струму і завдяки напівпровідникам, здатним працювати з високою напругою, бути запрограмований на перенаправлення потоку електроенергії в залежності від попиту або пропозиції.

A. Високовольтний напівпровідниковий випрямляч змінного струму.

B. Високовольтний напівпровідниковий перетворювач постійного струму.

C. Високочастотні трансформатори.

D. Схеми керування.

У лабораторії, створеній для імітації житлових кварталів, Алекс Хуан працює над оновленням застарілих електричних мереж у щось схоже на Інтернет — мережу, яка може спрямовувати енергію не лише від централізованих електростанцій споживачам, а й з будь-якого джерела до будь-якого місця. сенс. З цією метою Хуан, професор електротехніки в Університеті штату Північна Кароліна, розробляє трансформатори, які в даний час зменшують напругу, що розподіляється по кварталах, тому вона придатна для використання в житлових будинках та офісах.

   Його новий трансформатор дозволить мережі справлятися з проблемами, для яких вона ніколи не розроблялася, наприклад, зарядкою великої кількості електромобілів та споживанням надмірної електрики від житлових сонячних панелей. Смарт-лічильники в будинках та офісах можуть допомогти, надаючи докладну інформацію про потік електроенергії, але також потрібний точний контроль над цим потоком. Це не тільки стабілізує енергосистему, а й покращить баланс попиту та пропозиції, зменшує перевантаження під час піків споживання, це дозволяє зменшити потребу в електростанціях.

   "Нам потрібен принципово новий пристрій, щоб він знаходився між будинками і мережею, і працював як буфер, щоб мережа залишалася стабільною, незалежно від того, що відбувається в будинках", - говорить Хуан. Звичайні трансформатори обробляють лише змінний струм і вимагають ручного налаштування або громіздких електромеханічних перемикачів для перенаправлення енергії. Він хоче отримати компактний трансформатор, який може обробляти як постійний струм, так і змінний струм, і може керуватись електронним способом, щоб він реагував майже миттєво на коливання попиту та пропозиції електроенергії. Наприклад, якщо один сусід підключив електромобіль до зарядного пристрою змінного струму, він може відреагувати, підключивши живлення постійного струму від сонячних батарей іншого сусіда.

   Щоб побудувати такий трансформатор, Хуан розпочав розробку транзисторів та інших напівпровідникових пристроїв, які можуть обробляти тисячі вольт, створивши у 2008 році Центр перспективних відновлюваних джерел енергії та систем управління електроживленням у штаті Північна Кароліна. Його перший трансформатор мав компоненти на основі кремнію, але кремній занадто ненадійний для великомасштабного використання при високих напругах. Таким чином, Хуан став піонером у розробці трансформаторів з напівпровідниками на основі сполук кремнію та вуглецю або галію та азоту, які більш надійні при застосуванні у потужних мережах. Він розраховує отримати тестову версію кремнієво-вуглецевого трансформатора через два роки і мати пристрій, який комунальні підприємства зможуть протестувати через п'ять років.

   Трансформатори Хуана могли б зробити підключення сонячної панелі або електромобіля до електромережі так само простим, як підключення цифрової камери або принтера до комп'ютера. Це знизить нашу залежність від викопних видів палива, оскільки розширить можливість дрібним джерелам чистої електроенергії робити свій внесок у електромережу. Як він каже: «Реальна користь для суспільства настане коли буде отримано сукупний ефект від безлічі дрібних генераторів, які ми сподіваємось, стануть відновлюваними та стійкими джерелами електроенергії»

Джерело Давид Х.Фрідман

Всього коментарів: 0