中車株洲所王衛安:先進的電力電子器件與裝備助推能源互聯網發展

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中車株洲所王衛安:先進的電力電子器件與裝備助推能源互聯網發展 新聞來源:互聯網   發布時間:2018/11/22 15:25:05

  由清華大學和國家能源互聯網產業及技術創新聯盟共同主辦的“2018國家能源互聯網大會”于11月6日在北京西郊賓館召開。大會以“推示范、求共贏、促發展”為主題,總結2018年能源互聯網行業發展現狀,明確2019年行業重點攻關任務和目標,為相關企事業推進能源互聯網建設進程指引方向。能見App全程直播本次大會。

  中車株洲電力機車研究所有限公司副總經理 王衛安出席大會并發表題為“電力電子器件與裝備——能源互聯網的助推器”的主旨演講。

  以下是演講全文:

  王衛安:尊敬的各位領導、各位專家,大家好?,F在我代表中車株洲電力機車研究所作匯報,前面從宏觀層面講了電力系統和能源互聯網,剛才李院長講的都是微觀層面的很精深的高精尖的技術這方面的,我們大家都知道中車是做高鐵、做重載機車的,我們所是其中一些核心的裝備,我們說的就是心臟和大腦,也就是變流器和控制系統。所以我們定位很準確,我們是希望在電力電子器件與裝備方面,結合軌道交通,就是推動軌道交通的能源互聯網的發展,同時在整個能源互聯網的發展里面,以我們的電力電子器件和裝備作為一個助推器。

  中車2015年由南車和北車合并成立,之后習總書記三次進行了視察。其中要求我們把握優勢,趁勢而為,做強做優做大。優勢是這幾方面。一個是信息化、智能化、智慧化。信息化是把物理的數據化,智能化理解是我們把數據化怎么樣去物理化。所以通過信息化的手段來把數字化和智能化聯通起來。同時另外一個是互聯網+,我們說交通的裝備,可能跟互聯網的一個聯系,同時也是能源互聯網的一個聯系。當然更大的聯系是交通和能源,作為一個消耗和產生的,怎么樣通過互聯網的關系構建一個更大的系統,來優化我們的使用。當然整個不管是交通還是能源的發展過程中,我們不能缺芯少分(音)。我們講的電力電子設備是能量變化的芯。

  電力電子器件是電能傳輸,電力變化與品質控制的基礎的器件,也是促進傳統產業升級,新產業發展的關鍵要素。同時,也是交通和能源革命的一個重要的基石。一代材料決定了一代器件,一代器件決定了一代裝備,一代裝備也決定了一代的應用。報告分五部分。第一是結合軌道交通的現狀講一下能源互聯網的特點和要求;另外一個講中車在電力電子器件和裝備的創新成果;第三是講發展面臨的一些挑戰;第四是發展方向的展望;第五是建議。

  軌道交通能源互聯網整個的架構,基本上是從基礎設施網絡,從車輛、供電、儲能和能源供應為架構的一個網絡。通過信息通訊平臺,實現能量流、信息流的交互,來實現它整個的一個運營調度和監控,最終軌道交通的能源互聯網是利用大數據、云平臺來實現各個環節、效應和效益的這么一個最大化。這是它的一個典型的能源互聯網的體系。從傳統的發電和電網以及新能源的發電,以及儲能,以及我們的使用,就是包括我們使用中的一些自動能量的回饋等等這些方面。

  一個基本的關聯圖,從理論的基礎研究,從系統理論,信息科學,材料和工藝等等,去支撐我們的能源互聯網的一些關鍵的技術,從電力電子技術,器件,微電網和智能傳感等等這些技術,再來推動整個軌道交通的車輛、網、通信之間的發展,這是一個基本的技術關聯圖。

  軌道交通互聯網的一些特點,如果在與大鐵路的交通的話,有一個單向負載會導致雙向的不平衡。我們知道軌道交通是單扇的27.5千伏,電風扇的時候會有一個速度的損失和能量的損失,同時牽引負荷的波動比較頻繁,層級性比較大,某種意義會影響鐵路運營的安全性。在城市軌道交通或者說有軌的交通,更多的是單向的供電,也會導致自動能量不能夠再利用,同時直流電壓不可控,波動范圍比較廣,這是它的一些負面特點。

  所以,提出來對電力電子器件和裝備的要求,應該說是安全性、可靠性的要求比較高。同時要求對整個裝備,電壓的等級高,電流大,供應的密度比較大。對于器件來說,因為它是一個耗電的大戶,所以要求總體的壓降比較小,損耗低。同時因為負荷的特點,導致整個內電流和系統的復雜性,抗系統的短路能力也要求比較高。

  給大家匯報第二部分是中車株洲所在電力電子器件方面的一些成果,希望對你們未來的能源互聯網的使用中有一個簡單介紹性的印象。半導體的發展是伴隨著主軸所的成立,從1964年就開始了功率半導體的技術研究,2008年我們并購了英國的公司,機遇IGBT的領域,2009年6英寸的雙級器件的生產線,國內首條高壓IGBT模塊建成。2011年開展了基于新一代材料的技術的研究。到目前來講,IGBT在軌道交通,也進入汽車領域。目前投資的15億的IGBT的芯片生產線,應該說8英寸的芯片生產線,也是亞洲第一條,世界第二條的。目前投入35億的汽車生產線已經在立項的階段了。