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在能源互联网背景下,储能的意义更广,储电、储热、储冷、清洁燃料存储(例如储氢)都涵盖在了储能的范畴里,通过不同形式的能源存储,将电力、热力、交通、油气等网络互连,是能源综合利用,多能互补利用的关键,储能的应用范围将扩大。
大化USB的充电功率和效率
使用线性充电器,增加充电电流将增加额外的功耗,或者说增加发热。当用USB充电时,充电IC必须将总线电流限制到100mA(500mW)或500mA(2.5W),具体取决于与主控制器确定的模式。在用线性电源通道系统充电时,系统负载可以通过USB口利用接近全部的 2.5W,只要不超过输入电流的限制。这种情况下,VOUT仅略低于输出电压(例如5V)。然而,由于电池电压可能比5V输入电压低得多,大量的功率(VIN与VOUT的电压差乘以充电电流)将通过线性电池充电器中的调整元件消耗掉。而开关电源通道方案则利用了Bat-Track功能。Bat-Track是一种自适应的输出控制,其中的输入电路使调节器输出电压自动地跟踪电池电压。于是,通过保持电池充电器上的电压尽可能地低,佳地利用可用的输入功率,因此极大地改善了电池充电器的调整元件的效率。
LTC4088将这些高效率的功能集成到一片高密度的3×4mmDFN封装IC中,并需要少的外部元件(详见图1)。它是一片可用于便携式USB供电设备的、自治的高效率开关电源管理器、理想的二级管控制器和 1.5A(来自墙体适配器)独立的电池充电器。其开关前端拓扑功能PowerPath控制和Bat-Track减缓了空间限制较大的便携式电子设备中的热管理问题,特别是对于那些需要大容量电池的产品更为有利。
储能电站,集中式新能源基地配置《指导意见》“推动在集中式新能源发电基地配置适当规模的储能电站,实现储能系统与新能源、电网的协调优化运行”。
目前,与集中式风光电站相结合的储能示范项目,基本都建设在某一个电站,《指导意见》提出了一条完全不同的思路,这也代表着经过几年示范运行,决策部门也在思考储能的佳配置。储能配置在发电基地,更能统筹协调多个电站与电网协调优化运行,避免资源配置上的浪费,在储能成本较高的现状下,更加经济可行。另外,建设在单一风光电站的储能项目,电网对其调度管理有限,多将其视为电厂的一项设备与电厂一起管理,不利于明晰储能的功能、计算储能的价值。在发电基地配置,与单个风光电站相对独立,储能作为一项电力资源为电网提供电力服务存在了可能性,也为探讨储能的价值实现、经济收益计算、商业模式建立创造了条件。有专家表示,如果在新能源发电基地配置储能电站,5-10%的容量基本能满足风光调节的需求。根据《可再生能源发展“十二五”规划》,我国风电装机到2020年,将达200GW,按此简单计算,集中式风电站将给储能带来的潜在市场空间为10-20GW,储能发展潜力巨大。
LTC4088的开关模式前端拓扑结构还允许VOUT负载电流在不超过USB负载指标时超过从USB口吸取的电流。保守的电源可实现高达700mA的电流,从而可实现USB的快速充电(图2)。如果电源去掉后,该IC确保系统的应用负载可以从电池获取功率,而电流流经一个内部低损耗180mΩ的理想二级管,从而将电压降和功耗降到小。
高输入电压和USB兼容性相结合
通过接受高输入电压源,例如火线/IEEE1394,12V–24V墙体适配器,未经调节的高压(>5.5V)墙体适配器,或者是汽车内的适配器输出,可以在家庭或工作场所以外的地方提供快速充电。利用这些电源,适配器电压和手持设备中的电池电压之间的差可能非常大。于是,根据所需的充电时间和充电电流,线性充电器将无法处理功耗问题。这就需要具有开关技术的IC,在改善效率和减缓热管理问题的同时维持快速充电。需要指出的是,线性充电器也能够实现快速充电,可能更适合USB充电,锂电池或输入电压小于5.5V的墙体适配器。不过,高电压IC还不易受电压输入瞬变的影响,进而增加了IC和系统的免疫力和可靠性。
报告援引国外的数据称,与国外主要发达国家相比,中国在发电环节碳排放总量远远高于日本、德国、法国,单位电量发电环节碳排放超过世界主要发达国家。2008年发电环节,中国每万千瓦时碳排放为2.01吨,是美国的1.22倍、德国的1.5倍、日本的1.7倍、法国的12.6倍。而2001年以来,中国电网输电线路线损率呈现不断下降趋势。数据显示,2009年电网输电线路损失率比上年减少0.24个百分点,降为6.55%。根据测算,由于中国每年发电总量不断增加,电力输送环节碳排放总量亦呈现上升趋势,与世界主要发达国家相比,2007年在电力输送环节,中国碳排放要高于法国、德国、日本,略低于美国。
但是。单位电量输电环节碳排放超过世界主要发达国家,2007年电力输送环节,中国每万千瓦时碳排放为0.049吨,是美国的1.3倍、德国的2.05倍、日本的2.26倍、法国的11倍。
改革开放以来,随着我国国民经济的迅猛发展,生活水平不断提高,人们公务外出、旅游观光、探亲访友的社会活动与日俱增,因此出现了客运繁忙的景象,各种运输方式的市场竞争也日趋激烈,而铁路运输以其安全、舒适、价廉、快速和全天候占有优势。为了保障高速铁路运行的安全、高效、可靠,配置一套科学、合理的信号系统成为铁道部关注的重点。
我国铁路已跨入“高速时代”,计算机联锁系统和微机自动闭塞控制系统等在铁路信号新技术中的应用范围不断扩大,这些新技术系统对供电质量的要求较之传统的技术系统大大提高,任何偶然、短暂的供电中断都可能造成难以估量的损失,甚至对铁路的行车安全产生极大威胁。因此,采用UPS作为其电源保障也随之日益普遍。
在铁道部铁运[2008]19号文件“关于客运专线信号系统若干问题的指导意见”中提出,为确保客运专线信号系统设计质量,充分满足高安全性、高可靠性和高可用性需求,客运专线信号系统应统一技术标准、优化方案设计并采用高质量的信号产品。对信号电源系统的要求:客运专线车站及中继站信号电源应按照双套大容量UPS备用方式配备电源,UPS容量负荷按照除转辙机外的所有用电量计算,有维护人员值守的车站UPS供电持续时间不应小于30min,没有维护人员值守的车站UPS供电持续时间不应小于2h。
自从《铁路“十一五”规划》及工作实施以来,铁道部从优化运输能耗结构、减少石油类消耗、提高铁路资源能源利用效率的角度出发,加快铁路建设步伐和项目前期工作推进,节能降耗、污染减排取得了显著的成效。而保障铁路行车安全性运行的基础信号系统,提高系统对电能的利用效率、降低耗电量更是责无旁贷。