阿拉丁照明网首页| 绿色| 检测认证| 古建筑| 道路| 酒店| 店铺| 建筑| 家居| 办公| 夜景| 娱乐| 工业| 博物馆| 体育| 公共 登录 注册

当前位置:首页 > 产业分析 > 正文

能源效率:半导体21世纪的挑战

2009-08-19 作者:未知 来源:半导体国际 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 全球能源需求量的增长率已经远远高于传统能源的供应,但是,半导体行业能够帮助改善能源生产、输送以及消耗环节的效率。

  将这种芯片驱动的智能网络集成到发电、输送以及消耗领域将会产生更加惊人的作用。例如:太阳能板在晴天工作,风力涡轮机在多风的天气情况下运转。随着这些替代能源在整体能源中所占比例的提高,能量存储对于夜间、多云或者无风天气下电力的供应变得至关重要。

  混合燃料型和电力驱动的汽车将成为未来的解决方案。当电力工艺处于峰值时,可以对车载电瓶进行充电——未来也可能使用氢燃料电池,而当这些可再生资源不足时,车载电瓶也能够反向的向输电网络供电。这种智能网络允许其用户,可能是商业用户、工厂或者居民,更好的平衡能源消耗的供应和需求。智能网络在能源

  供应与消耗者之间实现了双向、实时的信息流,并且可以通过价格信号或者其它某种机制来调节能源消耗的行为。

  提高能源利用的效率

  为了确定节约能源的途径,首先要了解能源消耗的形势。图1所示为美国能源消耗形势图。尽管该图代表的是一个发达国家的情况,可能并不适用于全球,但是随着新兴经济体的发展和繁荣,未来全球能源消耗很可能会呈现出相似的情况。半数的能源的消耗来自工业和商业,交通运输略低于三分之一,剩余部分为民用消耗。

  存在两种互补的因素来降低能源消耗。其中之一为改变个人对能源消耗的认识以及生活方式;更加自觉和谨慎地对待能源浪费——减少汽车的使用,随手关灯等等。第二是要降低最终产品的能源消耗。第一点为必要条件但不是充分条件,这是因为人们需要维持一定的生活质量,而这是以能源消耗为基础的。

  工业和商用

  几乎一半的能源消耗来自工业和商业领域。半导体技术能够通过多种途径对其产生影响。最主要的一个影响是改进电动机的工作效率,这占到全球工业耗电量的三分之二。芯片能够使这些电动机工作在不同的速度之下,相对于匀速驱动,耗电量仅为八分之一。目前,仅有5%的电动机工作于不同的驱动速度,但是其所节省的电量已经相当于10座发电站的发电量。如果所有的电动机都能高效率的工作,我们将节省200座发电站的发电量。同样重要的是对环境的影响,5%的高效率电动机已经减少了6800万吨温室气体的排放。

  数字化技术已经成为人们个人生活和工作的一部分。这些数字系统产生更高的电力需求。例如:2006年,位于美国的服务器和数据中心所消耗的电量接近610亿千瓦时,相当于2001年消耗量的两倍。如果我们现在不采取措施,未来5年内,数据中心的耗电量还将提高一倍。尽管如此,通过半导体芯片和系统设计方面的创新,我们能够将耗电量降低50%,尽管需求仍将加倍。半导体工业在降低能源消耗领域具有丰富的历史。例如,早期的计算机设备,例如:ENIAC,重量超过30吨,耗电量为200kW。手提设备已经可以提供相同的功能,而重量仅为几克,耗电量低于1W。

  2006年,位于美国的服务器和数据中心耗电量相对于2001年将增加一倍,如果我们不采取相关措施,未来五年内耗电量还将提高一倍。随着技术的进步,我们能将耗电量减少50%,即使需求量还将增加一倍。

  迈向智能能源的未来

  未来40年内,半导体芯片将会催化一场重要的能源变革,涉及到发电、输送以及消耗领域。这场变革将会比20年前基于半导体芯片的互联网和无线通讯更加重要。半导体技术对于应对全球能源危机正在发挥着重要的作用,并且以一种对环境更为负责的态度平衡能源的需求和供应。半导体芯片持续发展将会进一步产生新的变革,例如:使替代能源,先进的智能电力网络以及电力驱动汽车成为可能,并得到普及。

凡本网注明“来源:阿拉丁照明网”的所有作品,版权均属于阿拉丁照明网,转载请注明。
凡注明为其它来源的信息,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点及对其真实性负责。
| 收藏本文
最新评论

用户名: 密码:

本周热点新闻

灯具欣赏

更多

工程案例

更多