能源技術(shù)的無(wú)限可能

TInergy 是一個(gè)能源社區(qū)，社區(qū)中的人們相信技術(shù)創(chuàng)新使生活的方方面面更具效率，技術(shù)創(chuàng)新更是通向清潔、低價(jià)和可再生能源的橋梁。 作為社區(qū)的一分子，德州儀器的能源專家將分享能源開(kāi)發(fā)利用的新見(jiàn)解，使能源利用率更上一層樓，在降低能耗的同時(shí)，讓人們享受更美好的生活。

作者：德州儀器 Dave Freeman，更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)L問(wèn) TInergy

本周，美國(guó)節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會(huì) (ACEEE) 發(fā)布了一份題為“半導(dǎo)體技術(shù)：美國(guó)能源效率革命的可能性”的綜合報(bào)告。結(jié)合該報(bào)告，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì) (SIA) 發(fā)布了一系列建議公共政策，有助于確保實(shí)現(xiàn) ACEEE 報(bào)告中提出的節(jié)能目標(biāo)。

一般而言，在半導(dǎo)體生產(chǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都是公認(rèn)的用電大戶。在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中消耗了相當(dāng)多的電能，這些半導(dǎo)體器件都安裝到了消費(fèi)者日常使用的大量產(chǎn)品中。ACEEE 報(bào)告中的圖表說(shuō)明了未來(lái) 20 年電能要求將會(huì)發(fā)生怎樣的變化。

該圖表顯示了以恒定效率水平使用的電量（預(yù)計(jì)到 2030 年每年的能源消耗將會(huì)超過(guò) 65000 億 kWH）。每戶家庭每年的平均用電量大約在 20,000 kWH。預(yù)計(jì) 2030 年的能源消耗（如果我們現(xiàn)在的生活方式不發(fā)生改變的話）相當(dāng)于 3.25 億個(gè)家庭一年的能源消耗，超出每一個(gè)美國(guó)家庭的承受能力。報(bào)告預(yù)測(cè)半導(dǎo)體使用可以提高效率，預(yù)計(jì) 2030 年能源消耗量將降低至約 34000 億kWH，低于 2010 年 38000 億kWH 的預(yù)計(jì)能源消耗量。因此，與其增加能源需求，不如在經(jīng)濟(jì)和人口不斷增長(zhǎng)的同時(shí)降低能源消耗。

該報(bào)告重點(diǎn)論述了在為日常生活提供所需電能和服務(wù)的同時(shí)，半導(dǎo)體在節(jié)能方面扮演重要角色的諸多不同領(lǐng)域，照明便是其中之一。今天，美國(guó)生產(chǎn)的大約 14% 電力用在照明上。我們當(dāng)前正處在一個(gè)從白熾燈向節(jié)能照明（例如：LED）轉(zhuǎn)換的過(guò)渡期。這是一個(gè)能夠展示高能效的極好領(lǐng)域。例如，一盞 LED 燈可提供同普通臺(tái)燈一樣的照明強(qiáng)度，但卻僅消耗不到其 1/12 的電能。該報(bào)告稱，改用固態(tài)照明后，我們的照明所需能源可降低 50%。

另一個(gè)節(jié)能領(lǐng)域是電氣馬達(dá)。相比照明領(lǐng)域，馬達(dá)更是一個(gè)用電大戶。在美國(guó)，超過(guò) 50% 的發(fā)電量被用于馬達(dá)工作。許多的超大型工業(yè)馬達(dá)已經(jīng)非常高效；許多 500 馬力以上的馬達(dá)擁有超過(guò) 98% 的效率。但是，大多數(shù)馬達(dá)都為小型、且效率低下，1 馬力以下的小型馬達(dá)占馬達(dá)總量的 95%。使用變速電子控制馬達(dá)僅需一半電能即可產(chǎn)生相同功率。例如，安裝電子控制馬達(dá)的新型空調(diào)系統(tǒng)可在維持相同溫度的同時(shí)減少電費(fèi)開(kāi)支。

“半導(dǎo)體技術(shù)：美國(guó)能源效率革命的可能性”這份報(bào)告包含了大量關(guān)于半導(dǎo)體在滿足應(yīng)用要求同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能效用的信息。登錄 http://www.aceee.org/press/e094pr.htm 即可下載該報(bào)告。

-Dave Freeman
德州儀器 (TI) 科學(xué)家 (Fellow) 兼系統(tǒng)工程經(jīng)理 \