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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P>　　當前，發展綠色經濟，降低碳排放，已成為全球共識。在國家“30·60”碳達峰、碳中和的目標愿景下，改變以化石能源為主的能源結構，促進能源體系向清潔低碳轉型，是大勢所趨和必經之路。根據國家能源局的規劃，尤其是十四五時期，以風電、光伏和水電為代表的新能源和可再生能源將迎來高比例發展，成為能源增量的主體。</P> <P>　　但是，要大力發展可再生能源，提高其利用比例，有一個必要的前提，即風電、太陽能發電要能上網利用。然而，我國存在著能源資源與用電負荷中心呈逆向分布的現實難題，水能、陸地風能和太陽能資源主要集中在西北和北部地區，而用電需求主要集中在東部和中部，二者相距甚遠。這就迫切要求對電力進行跨區域、遠距離輸送，為大規模開發和利用風能、水能及太陽能等清潔能源創造條件。</P> <P>　　要經濟有效地解決上述問題，出路在于加快建設以特高壓為骨干網架的堅強智能電網。作為電力高速公路，特高壓不僅能夠滿足大容量、遠距離的輸電需求，實現資源的優化配置，還能夠提高風能、太陽能等間歇性能源的并網和消納，加快能源結構轉型與調整。</P> <P>　　綜合優勢明顯，特高壓建設火力全開</P> <P>　　特高壓輸電技術具有可輸電距離遠、傳送損耗小、輸送功率高、單位容量走線走廊占地面積小等優勢，成為政府重點發力建設、托底經濟的有利武器。特高壓輸電又分為特高壓交流和特高壓直流，它們共同構成了輸電骨干網架。其中特高壓直流輸電的應用場景主要在長距離的點對點傳輸、海底電纜、大型電網鏈接；特高壓交流輸電的主要應用場景是中短距離傳輸以及構成交流環網。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210811142528488.jpg"></P> <P>　　圖1：國家電網在建在運特高壓工程示意圖。（來源：國家電網官網）</P> <P>　　因此，不少長距離大容量的輸電選擇了特高壓直流輸電。根據國家電網的數據顯示，截止到2021年2月，國家電網建成投運“十三交十一直”24項特高壓工程，核準、在建“一交三直”4項特高壓工程。已投運特高壓工程累計線路長度35583公里、累計變電（換流）容量39667萬千伏安（千瓦）。加上南方電網在運的“4直”，目前國內在運的特高壓直流網共有15個。</P> <P>　　根據《中國“十四五”電力發展規劃研究》的預測，到2025年，我國特高壓直流工程將會達到23個，總輸送容量達到1.8億千瓦。就在2020年11月，國家發改委核準了白鶴灘-江蘇直流工程，該工程全長2087公里，總投資307億元，計劃2022年建成投運。在未來我國特高壓線路將會進入常態化核準狀態，特高壓項目的建設將會火力全開。</P> <P>　　白鶴灘-江蘇直流工程拓撲采用單落點、混合式級聯多端特高壓直流輸電方案，送端換流站采用常規的特高壓直流結構，高低壓閥組均采用晶閘管換流器（LCC換流器），受端換流站采用混合級聯結構，高壓閥組采用晶閘管換流器（LCC換流器），低壓閥組采用3個電壓源型換流器（VSC）并聯組成，LCC與3個VSC共站建設。受端直流400kV母線更是引入了最新亮相的可控自恢復消能器，實現受端交流系統故障時可釋放過電壓能量。值得一提的是，在該工程項目招標中，英飛凌的3000A壓接式IGBT解決方案憑借著高可靠性、低損耗等優勢成功中選,將用于受端的低壓閥VSC。</P> <P>　　應有盡有，英飛凌為特高壓直流輸電提供全面的解決方案</P> <P>　　在高壓直流輸電中，又分為常規直流輸電和柔性直流輸電（VSC-HVDC）技術，其中常規直流輸電技術的核心電力電子器件是半控型器件晶閘管；而柔性直流輸電的核心電力電子器件是全控型器件IGBT。</P> <P>　　常規的特高壓直流輸電網的換流閥是由多個晶閘管串聯而成的，特高壓直流輸電工程的輸電容量直接取決于超大功率晶閘管的電流。目前用于常規特高壓直流輸電網的晶閘管已發展到了6英寸/8.5kV，可承受的電流超過了6250A。</P> <P>　　英飛凌在晶閘管方面持續創新，為了簡化換流閥的設計，英飛凌開發了LTT光觸發晶閘管，簡化了外圍驅動電路，并集成了相關的保護，讓整體系統設計更加簡潔、更加可靠。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210811142536853.jpg"></P> <P>　　圖2：晶閘管的發展歷史</P> <P>　　柔性直流輸電是常規直流輸電后的一種新型輸電方式，是目前世界上可控性高、適應性好的一種輸電技術，也是未來中國電網升級的重要技術手段。它可以解決當前大電網面臨的諸多問題，比如孤島供電、城市配電網的增容改造、異步交流系統互聯、大規模新能源發電并網等，對傳統交流電網具有重要的互補價值。其核心電力電子器件是全控型器件IGBT。</P> <P>　　隨著柔性直流輸電系統的容量和電壓等級越來越高，對IGBT的電流電壓需求也不斷變化。一般來說，1GW以下系統通常選用IGBT焊接/壓接模塊，其性價比較高；而對于3 GW／5 GW的系統則需要3kA以上的器件，因此，一般選用壓接器件。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210811142543475.jpg"></P> <P>　　圖3：英飛凌高壓大電流壓接式IGBT模塊Press Pack IGBT（PPI）</P> <P>　　柔性直流輸電技術的發展趨勢是大容量、高可靠性，為了滿足這些需求，英飛凌也開發了壓接式IGBT器件。并在2019年底推出了高壓大電流壓接式IGBT模塊Press Pack IGBT（PPI），該模塊采用類似于晶閘管平板式圓餅狀陶瓷外形的內部壓接式封裝，功率容量4500V/3000A等級。英飛凌的PPI模塊采用了低溫燒結技術、氣密性防爆技術、先進的Trench IGBT芯片技術、雙面冷卻技術，再加上其獨特的外置FWD技術，可以在提升系統組態靈活性和綜合性能的同時，大幅提高系統的可靠性。</P> <P>　　PPI模塊是專為高功率MMC轉換器而設計，可應用于海上風電、柔性直流輸電系統等應用。由于這些領域的系統維護費用實在是太過高昂，因此系統內的關鍵性半導體開關器件必須確保幾十年無需維修更換，而英飛凌的PPI模塊剛好能夠滿足這些需求。</P> <P>　　除了壓接器件之外，英飛凌也提供續流二極管和相關保護器件。在續流二極管方面，英飛凌已量產了3寸/3.5寸/5寸續流二極管，下一代超低壓降FWD正在開發，可進一步降低30%的損耗。</P> <P>　　在保護器件方面，英飛凌有3.3kV/4.5kv/6.5kv旁路保護二極管用的晶閘管等相關產品。</P> <P>　　當然，產品除了性能和可靠性要高以外，產能也是必須要考慮的，英飛凌的壓接式IGBT芯片技術基于英飛凌成熟的TRENCHSTOPTM技術和8英寸高壓晶圓技術，而其三大晶圓廠可提供充足的產能，保障對客戶的穩定供貨。</P> <P>　　總結</P> <P>　　電力電子技術中，器件、驅動、拓撲，以及系統，是不可分割的整體，需要深層次配合，才能夠相得益彰，獲得優異的電力電子系統整體性能。對于特高壓輸電系統之類的超大型電力電子系統而言，安全可靠長期運行是第一位的，成本價格還在其次。因此，在選擇器件的時候，首先要考慮可靠性有保障的器件。而英飛凌用于特高壓輸電領域的產品和解決方案，在可靠性和出色的性能方面樹立了新的標桿。</P>