展望电力电子学科的未来.ppt

展望电力电子学科的未来 徐德鸿 浙江大学 2008年4月12日 目 录 传统角色→新角色 两极化 电力电子器件演化与收敛 电力电子教学内容的革新 总结 传统角色→新角色 新角色: 节约能源 节约资源 开发新能源 电力环境的治理(电能质量\稳定性\可控制性\输送能力) 环境保护 节约能源：电能节省 节约资源 铜、钢材的原材料的价格攀升 高频变压器替代工频变压器, 无源元件的小型化， UPS 非50Hz电 动机 我国《可再生能源中长期发展规划》 到2010年，可再生能源消费总量的比重达到10%，2020年达到15%。 开发新能源 风力发电 光伏发电 传统服务对象 电能的产生＼传输＼分配＼应用 未来服务对象 未来电能的产生＼传输＼分配＼应用 环境保护 京都议定书COP3的缔约国（2005生效） 2007年G8（Group of Eight ）会议指定2050年减排50% 第二排放国 汽车与石油 从1957年新中国的第一辆汽车正式生产下线 1992年中国汽车产量突破100万辆 2006年，中国汽车产量为728万辆。 已超过德国，居世界第三位 2007年我国原油消费量约为３.46亿吨，同比增长7.3％。原油对外依存度达到46％。 国际油价突破$100 交通电气化是必有之路 石油瓶颈、能源安全 汽车平民化社会发展，电动汽车是唯一道路 环境保护 城市交通问题解决：轨道交通+电动汽车+智能交通管理 两极化发展 微型化：短、小、轻、薄到功率集成模块（IPEM） 微型化：功率集成模块（IPEM） 巨型化：电力的发、输、配、用全过程 电力电子器件演化与收敛 总 结 　　　我们正处于电力电子技术高增长拐点，应适时地革新人才培养计划、学科方向的布局和投入，以促进电力电子技术的发展和更广泛的应用，造福人类！ 传统角色: 电能的高效率变换 为计算机\通讯\自动化装置\仪表\工业装置提供高质量交流或直流电源 运动的高效率、精密、快速的控制,满足工业过程要求 2224 2140 300 247 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 Energy consumption 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 GDP GDP （Bil. RMB， ） Total Energy（Mil Tce） Coal（Mil Tce） Oil（Mil T） GDP vs 能耗 electricity（10Bil kWh） 1980~1985 1985~1990 1980~1990 1990~1995 1995~2000 2000~2005 GDP increase 10.71% 7.87% 9.28% 12.00% 7.97% 9.50% Energy increase 4.93% 5.18% 5.06% 5.85% 1.74% 9.90% Energy rate/GDP rate 0.46 0.66 0.54 0.49 0.22 1.04 节约能源：我国能源消耗情况 2001 到2005 间年均能耗增长率10% 是1980 到 2000间的两倍 全社会年能耗: 　　2000: 14 亿吨标准煤 　　　　2005: 22亿吨标准煤 原油进口: 2000: 7300万吨 2006:1.69 亿吨 电力装机: 2000: 3.2 亿 kW 2006: 6.2亿 kW 2001年后, 能源形势发展急升 25 22 Energy consume (亿吨标煤) 0.97 19568 26 2010 1.21 14062 18 2005 Energy/万元 (Tce) GDP/person (RMB) GDP(万亿 RMB) Ref. year 2000 2010年:单位GDP的能耗减少20% 节约能源：十一五节能规划 70% 节能基于调整产业结构 30% 节能依靠科技 节能改造的投资: 8000亿 矿产、钢铁制造、水泥制造 电厂、宾馆、公共设施 Source: ZVEI, Siemens, CEMEP, CPES, EPA, NRDC 我国电能消耗占能源消耗５0%,因此节约电具有重要的意义 负荷分类 预期节能 Power supply: - stand-by, - active, … - Computing EC-Ballast Daylight dimming HID, LED, … Factory autom. Proces