ການປັບປຸງໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ: ສາມຂອບເຂດຄວາມກ້າວໜ້າໃນເຕັກໂນໂລຊີໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ

ບົດນຳ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າເກົ່າເກີນໄປ.

ນັ້ນແມ່ນປະຕິກິລິຍາທຳອິດທີ່ຫຼາຍຄົນມີເມື່ອເຂົາເຈົ້າໄດ້ຍິນ "ເທັກໂນໂລຢີໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ." ຫຼັງຈາກທີ່ທັງໝົດ, ການກະຕຸ້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1831. ຮູບແບບພື້ນຖານຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝໄດ້ຖືກກຳນົດໄວ້ໃນປີ 1885. ເລື່ອງໃໝ່ອັນໃດທີ່ອຸປະກອນອາຍຸ 140 ປີອາດຈະມີໃຫ້ເລົ່າ?

ແຕ່ຄວາມຈິງແມ່ນກົງກັນຂ້າມ. ເທັກໂນໂລຢີໝໍ້ແປງໄຟຟ້າກຳລັງຜ່ານການຫັນປ່ຽນທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່າສິ່ງໃດກໍ່ຕາມໃນເຄິ່ງສະຕະວັດທີ່ຜ່ານມາ.

ສາມຂອບເຂດທີ່ກຳນົດການຫັນປ່ຽນນີ້ຄື: ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບແຂງກຳລັງປ່ຽນຈາກ "ແບບ passive" ໄປສູ່ "ແບບ active"; ອຸປະກອນຊິລິກອນຄາໄບດ໌ກຳລັງສະໜອງກ້າມຊີ້ນໃຫ້ແກ່ການປະຕິວັດນີ້; ແລະ ວັດສະດຸສີຂຽວກຳລັງເຮັດໃຫ້ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າມີປະສິດທິພາບ ແລະ ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ. ການຂັບເຄື່ອນທັງໝົດແມ່ນຄວາມຕ້ອງການໃໝ່ຈາກການປະຕິວັດ AI ແລະ ການຫັນປ່ຽນພະລັງງານທົ່ວໂລກ.

ບົດຄວາມນີ້ຈະພາທ່ານເຂົ້າໄປໃນຂອບເຂດທັງສາມນີ້ຢ່າງເລິກເຊິ່ງ, ເຊິ່ງເປີດເຜີຍອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ.

ບົດທີໜຶ່ງ: ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບແຂງ - ຈາກ "ມວນເຫຼັກ" ຈົນເຖິງ "ເຄື່ອງປ່ຽນໄຟຟ້າ"

1.1 ຊະຕາກຳຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບທຳມະດາ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມມີທັງຄວາມສະຫງ່າງາມ ແລະ ມີຈຳກັດ.

ສະຫງ່າງາມໃນຄວາມລຽບງ່າຍຂອງມັນ: ແກນເຫຼັກບວກກັບຂົດລວດທອງແດງ, ການກະຕຸ້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍ, ເຊື່ອຖືໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ. ມີຂໍ້ຈຳກັດໃນຄວາມລຽບງ່າຍດຽວກັນນັ້ນ: ພວກມັນສາມາດປ່ຽນແຮງດັນໄດ້ຢ່າງຕັ້ງໃຈເທົ່ານັ້ນ. ພວກມັນບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງພະລັງງານ, ບໍ່ສາມາດປັບສະພາບຮູບແບບຄື້ນ, ບໍ່ສາມາດຈັດການການໄຫຼສອງທິດທາງ, ບໍ່ສາມາດຕິດຕໍ່ໂດຍກົງກັບ DC.

ໃນຍຸກສະໄໝຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທາງດຽວ ແລະ ການໂຫຼດທີ່ໝັ້ນຄົງ, ຂໍ້ຈຳກັດເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ສຳຄັນ. ແຕ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໃນປະຈຸບັນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນໂດຍພື້ນຖານ - ພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ພະລັງງານລົມມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ພາຫະນະໄຟຟ້າສາກໄຟໄດ້ຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດ, ສູນຂໍ້ມູນຕ້ອງການຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ສຸດ, ແລະ ທິດທາງການໄຫຼຂອງພະລັງງານບໍ່ໄດ້ຖືກກຳນົດໄວ້ອີກຕໍ່ໄປ. ລັກສະນະທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມກຳລັງກາຍເປັນສິ່ງກີດຂວາງຫຼາຍຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.

1.2 ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບແຂງ: ການກຳນົດນິຍາມໃໝ່ວ່າໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແມ່ນຫຍັງ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບແຂງ (SSTs) ປ່ຽນແປງເກມຢ່າງສິ້ນເຊີງ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງພວກມັນແຕກຕ່າງຈາກໝໍ້ແປງໄຟຟ້າທົ່ວໄປຢ່າງສິ້ນເຊີງ: ກ່ອນອື່ນໝົດ, ແກ້ໄຂກະແສໄຟຟ້າ AC ທີ່ເຂົ້າມາເປັນ DC; ຈາກນັ້ນໃຊ້ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານເພື່ອປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າ DC ເປັນກະແສໄຟຟ້າ AC ຄວາມຖີ່ສູງ (ພັນຫາຫຼາຍຮ້ອຍພັນເຮີດ); ຜ່ານໝໍ້ແປງໄຟຟ້າຄວາມຖີ່ສູງຂະໜາດນ້ອຍ; ແລະສຸດທ້າຍແກ້ໄຂ ຫຼື ປີ້ນກັບຄືນຫາຜົນຜະລິດທີ່ຕ້ອງການອີກຄັ້ງ.

ຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນກຸນແຈສຳຄັນ. ຂະໜາດຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າມີສັດສ່ວນກົງກັນຂ້າມກັບຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການ - ຄວາມຖີ່ສູງໝາຍເຖິງແກນນ້ອຍກວ່າ. ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າທີ່ຕ້ອງການແກນເຫຼັກຫຼາຍຮ້ອຍກິໂລກຣາມທີ່ 50 Hz ອາດຈະຕ້ອງການພຽງແຕ່ແກນແມ່ເຫຼັກຂະໜາດເທົ່າຝາມືທີ່ຫຼາຍກິໂລເຮີດ. ນັ້ນແມ່ນຄວາມລັບທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຄວາມສາມາດຂອງ SSTs ໃນການຫຼຸດຂະໜາດລົງເຖິງ 90%ເມື່ອປຽບທຽບກັບການອອກແບບແບບດັ້ງເດີມ.

1.3 ການກ້າວກະໂດດປະຕິວັດສູ່ຄວາມສາມາດຢ່າງຫ້າວຫັນ

ການຫຼຸດຜ່ອນຂະໜາດແມ່ນພຽງແຕ່ຜົນຜະລິດຂ້າງຄຽງ. ລັກສະນະທີ່ປະຕິວັດຢ່າງແທ້ຈິງແມ່ນສິ່ງທີ່ SSTs ສາມາດເຮັດໄດ້ຢ່າງຫ້າວຫັນ:

• ການຄວບຄຸມແຮງດັນທີ່ຊັດເຈນ: ຜົນຜະລິດຍັງຄົງຄົງທີ່ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີການເຫນັງຕີງຂອງຜົນຜະລິດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກໍຕາມ
• ການກັ່ນຕອງແບບຮາໂມນິກທີ່ໃຊ້ງານ: ສົ່ງຄື້ນໄຊນ໌ທີ່ເກືອບສົມບູນແບບ
• ການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານສອງທິດທາງ: ຮອງຮັບການຜະລິດແບບກະຈາຍໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ
• ອິນເຕີເຟດ DC ໂດຍກົງ: ສູນພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ສູນເກັບຮັກສາ ແລະ ສູນຂໍ້ມູນສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງໄດ້
• ໄວການ​ແຍກ​ດ່ຽວ​ຜິດ: ຕອບສະໜອງເປັນມິນລິວິນາທີເພື່ອປົກປ້ອງອຸປະກອນລຸ່ມນ້ຳ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມແມ່ນ "ອົງປະກອບແບບ passive." SSTs ແມ່ນ "ໂຫນດທີ່ໃຊ້ງານໄດ້". ພວກມັນເປັນຕົວແທນຂອງການປະສົມປະສານຢ່າງເລິກເຊິ່ງຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ - ການກ້າວກະໂດດຈາກ "ມວນເຫຼັກ" ໄປສູ່ "ເຣົາເຕີພະລັງງານ".

1.4 ຄວາມຈຳເປັນຂອງສູນຂໍ້ມູນ AI

ແອັບພລິເຄຊັນຫຼັກອັນທຳອິດທີ່ຂັບເຄື່ອນການຮັບຮອງເອົາ SST ແມ່ນສູນຂໍ້ມູນ AI.

ການໂຫຼດການຝຶກອົບຮົມ AI ມີລັກສະນະທີ່ໂດດເດັ່ນ: ພວກມັນມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເປັນມິນລິວິນາທີ. ຊ່ວງເວລາໜຶ່ງ, ພວກມັນກຳລັງຄິດໄລ່ຢ່າງເຕັມທີ່; ຕໍ່ໄປ, ພວກມັນຢູ່เฉยๆ. ຄວາມຜັນຜວນນີ້ເຮັດໃຫ້ລະບົບພະລັງງານເຄັ່ງຕຶງ - ແຮງດັນສາມາດຫຼຸດລົງ ແລະ ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຊີບເວີ.

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມແມ່ນບໍ່ມີທາງຊ່ວຍເຫຼືອໄດ້. ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບ SSTs ບໍ່ແມ່ນ - ພວກມັນສາມາດຕອບສະໜອງໄດ້ພາຍໃນໄມໂຄຣວິນາທີ, ເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດມີຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ຮັກສາເຊີບເວີໃຫ້ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ສິ່ງທີ່ສຳຄັນກວ່ານັ້ນ, ສູນຂໍ້ມູນກຳລັງຮັບຮອງເອົາການແຈກຢາຍ DC ເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ເຊີບເວີໃຊ້ລະບົບ DC ພາຍໃນ. ວິທີການແບບດັ້ງເດີມແມ່ນ AC ເຂົ້າ, ແກ້ໄຂເປັນ DC, ຈາກນັ້ນແຈກຢາຍ - ຫຼາຍຂັ້ນຕອນການປ່ຽນແປງ, ປະສິດທິພາບຕ່ຳ, ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ. SSTs ສາມາດຮັບເອົາ AC ແຮງດັນປານກາງໂດຍກົງ ແລະ ສົ່ງອອກ DC ແຮງດັນຕ່ຳ, ກຳຈັດຫຼາຍຂັ້ນຕອນ ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບໂດຍລວມ 3% ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.

ສຳລັບສູນຂໍ້ມູນຂະໜາດໃຫຍ່, 3% ນັ້ນໝາຍເຖິງການປະຫຍັດໄຟຟ້າຫຼາຍລ້ານໂດລາຕໍ່ປີ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນກາກບອນຫຼາຍສິບພັນໂຕນ.

1.5 ທັດສະນະຕະຫຼາດ

ຕະຫຼາດ SST ທົ່ວໂລກກຳລັງຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ໃນລະດັບອັດຕາການເຕີບໂຕປະຈໍາປີສະເລ່ຍ 25-35%ສາມຕົວຂັບເຄື່ອນຫຼັກຄື: ຄວາມຢາກພະລັງງານທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຂອງສູນຂໍ້ມູນ AI, ຄວາມຕ້ອງການຂອງການເຊື່ອມໂຍງພະລັງງານທົດແທນສຳລັບຄວາມສາມາດສອງທິດທາງ, ແລະ ຄວາມມັກຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໃນຕົວເມືອງສຳລັບອຸປະກອນຂະໜາດກະທັດຮັດ.

ຄວາມເຫັນດີເປັນເອກະພາບຂອງອຸດສາຫະກໍາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າປີ 2028-2030 ຈະເປັນຈຸດປ່ຽນແທນເມື່ອ SSTs ປ່ຽນຈາກຊ່ອງທາງການຕະຫຼາດໄປສູ່ກະແສຫຼັກ.

ບົດທີສອງ: ຊິລິກອນຄາໄບ - "ຫົວໃຈ" ຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບແຂງ

2.1 ຄໍຂວດຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ

ບໍ່ວ່າແນວຄວາມຄິດ SST ຈະກ້າວໜ້າປານໃດກໍຕາມ, ມັນກໍ່ຂຶ້ນກັບອົງປະກອບຫຼັກຄື: ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ. ພວກມັນຈັດການຈາກ AC ໄປຫາ DC, DC ໄປຫາ AC ຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະ ກັບຄືນມາອີກຄັ້ງ.

ເປັນເວລາດົນນານ, ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານແມ່ນບັນຫາໃຫຍ່ທີ່ສຸດສຳລັບ SSTs. ຊິລິໂຄນ IGBTs ແບບດັ້ງເດີມ (Insulated Gate Bipolar Transistors) ມີຂີດຈຳກັດແຮງດັນປະມານ 3 kV. ເພື່ອຈັດການກັບແຮງດັນປານກາງ 10 kV ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ອຸປະກອນຫຼາຍອັນຕ້ອງໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມ. ການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມນຳມາເຊິ່ງວົງຈອນການຂັບເຄື່ອນທີ່ສັບສົນ, ສິ່ງທ້າທາຍໃນການແບ່ງປັນແຮງດັນ, ແລະບັນຫາຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື - ເຮັດໃຫ້ SSTs ມີລາຄາແພງ ແລະ ຫຍຸ້ງຍາກ.

2.2 ຄວາມກ້າວໜ້າຂອງຊິລິກອນຄາໄບດ໌

ຊິລິກອນຄາໄບ (SiC) ປ່ຽນແປງທຸກຢ່າງ.

ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີແບນວິດກວ້າງນີ້ສາມາດທົນຕໍ່ແຮງດັນໄຟຟ້າໄດ້ສູງກວ່າຊິລິໂຄນຫຼາຍ. SiC MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) ລຸ້ນລ່າສຸດສາມາດຈັດການ 10-15 kV ຕໍ່ຊິບ, ກວມເອົາຄວາມຕ້ອງການຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແຈກຢາຍແຮງດັນກາງໂດຍກົງ.

ດ້ວຍອຸປະກອນ SiC ຊັ້ນ 10 kV, ການອອກແບບ SST ງ່າຍດາຍຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ: ບໍ່ມີການເຊື່ອມຕໍ່ຊຸດທີ່ສັບສົນ, ວົງຈອນຂັບທີ່ງ່າຍດາຍກວ່າ, ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືສູງກວ່າ, ຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ, ແລະ ຕົ້ນທຶນຕ່ຳກວ່າ.

2.3 ຄວາມຄືບໜ້າຫຼ້າສຸດ

ບໍ່ດົນມານີ້, ໄດ້ມີການພັດທະນາຫຼາຍຢ່າງໃນເຕັກໂນໂລຊີ SiC:

ອຸປະກອນບລັອກສອງທິດທາງ 15 kVໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນ, ແກ້ໄຂບັນຫາທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບ SSTs ໃນການນໍາໃຊ້ສອງທິດທາງ - ອຸປະກອນຕ້ອງສະກັດກັ້ນແຮງດັນໃນທັງສອງທິດທາງ.

MOSFETs SiC 10 kVດ້ວຍຂະໜາດຊິບສູງເຖິງ 10 ມມ × 10 ມມ, ນຳໄຟຟ້າໄດ້ເກືອບ 40 ແອມ, ດ້ວຍແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກເກີນ 12 kV ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ສະເພາະໃກ້ຈະຮອດຂີດຈຳກັດທາງທິດສະດີ, ປະຈຸບັນກຳລັງຜະລິດຢູ່ໃນປະລິມານຫຼາຍໃນສາຍການຜະລິດ SiC ຂະໜາດ 6 ນິ້ວ.

ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າອຸປະກອນຫຼັກບໍ່ແມ່ນຕົວຢ່າງໃນຫ້ອງທົດລອງອີກຕໍ່ໄປ - ມັນເປັນຜະລິດຕະພັນອຸດສາຫະກໍາທີ່ມີຢູ່ໃນປະລິມານຫຼາຍ.

2.4 ມູນຄ່າໂດຍກົງສຳລັບສູນຂໍ້ມູນ AI

ສຳລັບສູນຂໍ້ມູນ AI, SiC ໃຫ້ຄຸນຄ່າທັນທີ:

• ການແຈກຈ່າຍໂດຍກົງ 800 V DCກາຍເປັນຄວາມເປັນໄປໄດ້, ເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຕໍ່ຊັ້ນເປັນ 1 ເມກາວັດ
• PUE (ປະສິດທິພາບການໃຊ້ພະລັງງານ)ສາມາດຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 1.1, ດີກ່ວາລະດັບສະເລ່ຍຂອງອຸດສາຫະກໍາຫຼາຍ
• ປະຫຍັດໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍລ້ານຕໍ່ປີສຳລັບສະຖານທີ່ຂະໜາດໃຫຍ່

2.5 ຜົນກະທົບທີ່ກວ້າງຂວາງຕໍ່ພະລັງງານທົດແທນ

ໃນການນຳໃຊ້ພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ຄວາມສາມາດຄວາມຖີ່ສູງຂອງ SiC ເຮັດໃຫ້ສ່ວນປະກອບຂອງຕົວກອງນ້ອຍລົງ 50% ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບລົງ 20%. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນກວ່ານັ້ນ, ມັນຊຸກຍູ້ປະສິດທິພາບຂອງຕົວແປງພະລັງງານໄປສູ່ 99%, ປົດລັອກທ່າແຮງພະລັງງານທົດແທນຕື່ມອີກ.

SiC ບໍ່ແມ່ນ "ອຸປະກອນເສີມທາງເລືອກ" ສຳລັບ SSTs - ມັນແມ່ນ "ຫົວໃຈ". ຖ້າບໍ່ມີມັນ, SSTs ຈະຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ. ດ້ວຍມັນ, SSTs ກຳລັງຂະຫຍາຍໄປສູ່ການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

ບົດທີສາມ: ວັດສະດຸສີຂຽວ - ວິວັດທະນາການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມ

3.1 ໂລຫະທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ: ການປະຕິວັດໃນວັດສະດຸຫຼັກ

ວັດສະດຸພື້ນເມືອງສຳລັບແກນໝໍ້ແປງແມ່ນເຫຼັກຊິລິກອນ. ເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າໜຶ່ງສະຕະວັດ, ເຫຼັກຊິລິກອນໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນ - ບາງກວ່າ, ບໍລິສຸດກວ່າ, ມີທິດທາງຂອງເມັດທີ່ດີກວ່າ. ແຕ່ເຫຼັກຊິລິກອນມີຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຍາກທີ່ຈະພັດທະນາ.

ໂລຫະທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງໃຊ້ວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງ. ໂຄງສ້າງອະຕອມຂອງມັນບໍ່ແມ່ນຜລຶກ - ມັນບໍ່ມີລະບຽບຄືກັບແກ້ວ. ໂຄງສ້າງທີ່ບໍ່ເປັນລະບຽບນີ້ເຮັດໃຫ້ການຈັບແມ່ເຫຼັກງ່າຍຂຶ້ນຫຼາຍ,ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍ hysteresis ລົງ 70-80% ເມື່ອທຽບກັບເຫຼັກຊິລິໂຄນ.

ຖ້າ ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບກະຈາຍຖ້າປ່ຽນໄປໃຊ້ແກນໂລຫະທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ, ການສູນເສຍທີ່ບໍ່ມີການໂຫຼດອາດຈະຫຼຸດລົງປະມານສາມສ່ວນສີ່. ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ 1000 kVA ສາມາດປະຫຍັດພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 6,000 kWh ຕໍ່ປີ. ຖ້າໝໍ້ແປງໄຟຟ້າຫຼາຍລ້ານເຄື່ອງທົ່ວປະເທດໄດ້ປ່ຽນໄປໃຊ້, ໄຟຟ້າທີ່ປະຫຍັດໄດ້ຈະເທົ່າກັບຜົນຜະລິດປະຈຳປີຂອງໂຮງງານໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍແຫ່ງ.

ການພັດທະນາລ່າສຸດ: ໂດຍການປັບສ່ວນປະກອບຂອງໂລຫະປະສົມ (ທອງແດງ, ໂບຣອນ, ແລະອື່ນໆ) ແລະ ການປັບປຸງຂະບວນການດັບຄວາມຮ້ອນໃຫ້ດີທີ່ສຸດ, ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງໃໝ່ຈະບັນລຸຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກທີ່ທຽບເທົ່າກັບເຫຼັກຊິລິໂຄນ ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຕື່ມອີກ. ປະສົມປະສານກັບການອອກແບບແກນສາມຫຼ່ຽມທີ່ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມໝັ້ນຄົງທາງກົນຈັກ, ຄວາມສ່ຽງຂອງການແຕກຫັກຂອງແກນໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານຈະຫຼຸດລົງ.

3.2 ນ້ຳມັນພືດ: ການເພີ່ມສີຂຽວຂອງฉนวน

ນ້ຳມັນໝໍ້ແປງບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ນ້ຳມັນແຮ່ທາດອີກຕໍ່ໄປ.

ວັດສະດຸກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ເຮັດຈາກນ້ຳມັນພືດ ເຊິ່ງໄດ້ມາຈາກຖົ່ວເຫຼືອງ ກຳລັງຖືກນຳໃຊ້ຕົວຈິງ. ຂໍ້ດີຂອງມັນແມ່ນຈະແຈ້ງ:

• ສິ່ງແວດລ້ອມ: ຍ່ອຍສະຫຼາຍໄດ້ທາງຊີວະພາບ 98%, ເປັນອັນຕະລາຍໜ້ອຍທີ່ສຸດຖ້າຮົ່ວໄຫຼ
• ຈຸດໄຟສູງ362°C, ສູງກວ່ານ້ຳມັນແຮ່ທາດຫຼາຍ 160-180°C, ສະເໜີຄວາມປອດໄພຈາກໄຟໄໝ້ທີ່ດີກວ່າ
• ປະສິດທິພາບໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າ: ພິສູດແລ້ວວ່າໜ້າເຊື່ອຖືໄດ້ທີ່ -25°C ທີ່ລະດັບຄວາມສູງ 2,200 ແມັດ

ແນ່ນອນ, ນ້ຳມັນພືດມີຂໍ້ເສຍປຽບ - ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການຜຸພັງທີ່ຕ້ອງການສູດການຜະລິດທີ່ລະມັດລະວັງ. ແຕ່ເມື່ອຄວາມຕ້ອງການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມເພີ່ມຂຶ້ນ, ຂອບເຂດການນຳໃຊ້ຂອງມັນຈຶ່ງຂະຫຍາຍຕົວຂຶ້ນ.

3.3 ເຫຼັກຊິລິໂຄນບາງພິເສດ: ກ້າວຂ້າມຂໍ້ຈຳກັດແບບດັ້ງເດີມ

ເຫຼັກຊິລິໂຄນຍັງສືບຕໍ່ພັດທະນາ. ຊັ້ນຮຽນທີ່ເນັ້ນເມັດພືດລ່າສຸດມີຄວາມໜາຕໍ່າເຖິງ0.20 ມມ- ເທົ່າກັບເຈ້ຍ A4 ສອງແຜ່ນທີ່ວາງຊ້ອນກັນ.

ບາງກວ່າໝາຍເຖິງການສູນເສຍກະແສໄຟຟ້າ eddy ຕ່ຳກວ່າ. ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເຫຼັກກ້າບາງພິເສດນີ້ບັນລຸການສູນເສຍໃນຂະນະທີ່ບໍ່ມີການໂຫຼດຕ່ຳກວ່າ 28% ແລະການສູນເສຍການໂຫຼດຕ່ຳກວ່າ 12% ເມື່ອທຽບກັບຜະລິດຕະພັນທົ່ວໄປ. ໃນຂະນະທີ່ການປັບປຸງບໍ່ໄດ້ໜ້າຕື່ນເຕັ້ນຄືກັບໂລຫະທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ, ແຕ່ມັນໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຂະບວນການທີ່ເຕີບໃຫຍ່ເຕັມທີ່ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້, ເຮັດໃຫ້ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ໃນຂະໜາດໃຫຍ່ທັນທີ.

ບົດທີສີ່: ຄູ່ແຝດດິຈິຕອລ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາອັດສະລິຍະ

4.1 ການປະຕິວັດເຊັນເຊີ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າກຳລັງພັດທະນາຈາກ "ອຸປະກອນທີ່ໂງ່" ໄປສູ່ "ໂຫນດອັດສະລິຍະ".

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າລຸ້ນໃໝ່ຝັງເຊັນເຊີຫຼາຍຕົວ: ເຊັນເຊີເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງຕິດຕາມອຸນຫະພູມຈຸດຮ້ອນໃນຂົດລວດ; ເຊັນເຊີການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບັນທຶກສະຖານະກົນຈັກຂອງແກນ ແລະ ຂົດລວດ; ເຊັນເຊີປ່ອຍປະຈຸບາງສ່ວນກວດຈັບການເສື່ອມສະພາບຂອງວັດສະດຸກັນຄວາມຮ້ອນໃນໄລຍະຕົ້ນໆ; ເຊັນເຊີອາຍແກັສທີ່ລະລາຍວິເຄາະສ່ວນປະກອບນ້ຳມັນໃນເວລາຈິງ.

ຂໍ້ມູນທັງໝົດນີ້ໄຫຼຜ່ານ IoT ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ປ່ຽນໝໍ້ແປງຈາກ "ເກາະຂໍ້ມູນຂ່າວສານ" ໄປເປັນຊັບສິນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ.

4.2 ຄູ່ແຝດດິຈິຕອລ: ກະຈົກສະເໝືອນ

ຂໍ້ມູນພຽງຢ່າງດຽວບໍ່ພຽງພໍ - ທ່ານຕ້ອງການຮູບແບບ. ເທັກໂນໂລຢີຄູ່ແຝດດິຈິຕອລສ້າງແບບຈຳລອງແບບເສມືນຂອງແຕ່ລະໝໍ້ແປງ: ຮູບແບບ 3D ທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງລະດັບມິນລີແມັດທີ່ຝັງຢູ່ກັບກົດເກນທາງກາຍະພາບ ແລະ ຂໍ້ມູນການດຳເນີນງານ.

ໃນພື້ນທີ່ເສມືນນີ້, ວິສະວະກອນສາມາດຈຳລອງສະຖານະການໃດກໍໄດ້: ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າການໂຫຼດເພີ່ມຂຶ້ນ 10%? ຖ້າອຸນຫະພູມອາກາດອ້ອມຂ້າງສູງເຖິງ 40°C? ຖ້າມີການລະບາຍເລັກນ້ອຍຢູ່ສະຖານທີ່ໃດໜຶ່ງ? ທັງໝົດສາມາດຖືກຈຳລອງລ່ວງໜ້າເພື່ອຊອກຫາການຕອບສະໜອງທີ່ດີທີ່ສຸດ.

4.3 ການເຕືອນໄພລ່ວງໜ້າຂອງ AI: ຈາກປະຕິກິລິຍາໄປສູ່ການຄາດຄະເນ

ຮູບແບບຂໍ້ມູນບວກ, ທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງໂດຍອັລກໍຣິທຶມ AI, ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຮັກສາການຄາດຄະເນໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງ.

ຮູບແບບ AI ຈະວິເຄາະຊຸດຂໍ້ມູນປະຫວັດສາດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ, ໂດຍຮຽນຮູ້ຮູບແບບລັກສະນະກ່ອນຄວາມລົ້ມເຫຼວ. ເມື່ອຂໍ້ມູນແບບເວລາຈິງກົງກັບຮູບແບບເຫຼົ່ານີ້, ການແຈ້ງເຕືອນຈະເລີ່ມຂຶ້ນທັນທີ. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄຳເຕືອນສາມາດບັນລຸໄດ້98%, ອາທິດ ຫຼື ແມ່ນແຕ່ເດືອນກ່ອນໜ້ານີ້ກ່ວາສັນຍານເຕືອນໄພແບບທຳມະດາ.

ສິ່ງນີ້ປ່ຽນແປງປັດຊະຍາການບຳລຸງຮັກສາໂດຍພື້ນຖານ: ຈາກ "ແກ້ໄຂເມື່ອເກີດບັນຫາ" ໄປສູ່ "ທົດແທນກ່ອນທີ່ຈະເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວ," ຈາກ "ການກວດກາເປັນໄລຍະ" ໄປສູ່ "ການບຳລຸງຮັກສາຕາມຄວາມຕ້ອງການ." ປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນ 60%; ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະຈຳປີຫຼຸດລົງ 50%.

ບົດທີຫ້າ: ຄວາມສາມາດໃນການສະໜັບສະໜູນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ - ຈາກແບບ passive ໄປຫາແບບ Active

5.1 ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມແມ່ນ "ຕິດຕາມຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ" - ພວກມັນໃຊ້ຄວາມຖີ່ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າໃດກໍ່ຕາມທີ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສະໜອງໃຫ້. ພວກມັນຕິດຕາມ; ພວກມັນບໍ່ໄດ້ນຳ.

ແຕ່ເມື່ອການເຈາະຂອງພະລັງງານທົດແທນເພີ່ມຂຶ້ນ, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຈະສູນເສຍ "ຄວາມเฉื่อย". ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມມີມວນສານໝູນວຽນທີ່ຕ້ານທານກັບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຖີ່; ແສງຕາເວັນ ແລະ ລົມເຊື່ອມຕໍ່ຜ່ານເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ, ບໍ່ມີຄວາມเฉื่อย. ຕ້ອງການແຫຼ່ງສະໜັບສະໜູນໃໝ່.

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າລຸ້ນຕໍ່ໄປກຳລັງໄດ້ຮັບຄວາມສາມາດໃນການ "ສ້າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ": ຜ່ານການອອກແບບຂົດລວດ ແລະ ໂມດູນຄວບຄຸມທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກມັນສາມາດໃຫ້ການສະໜັບສະໜູນຄວາມเฉื่อยຄືກັບເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມ, ໂດຍການສັກຢາກະແສໄຟຟ້າປະຕິກິລິຍາໃນລະຫວ່າງການລົບກວນຄວາມຖີ່ຊຸ່ມ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງແຮງດັນ. ຖ້າຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼັກລົ້ມເຫຼວ, ພວກມັນສາມາດປ່ຽນໄປໃຊ້ໂໝດເກາະໄດ້ພາຍໃນມິນລິວິນາທີ, ສືບຕໍ່ສະໜອງການໂຫຼດໃນທ້ອງຖິ່ນ.

5.2 ຄຸນຄ່າສຳລັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ອຸດົມສົມບູນດ້ວຍພະລັງງານທົດແທນ

ຄວາມສາມາດນີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ມີພະລັງງານທົດແທນສູງ.

ເມື່ອເມກປົກຄຸມແຜງແສງອາທິດຂະໜາດໃຫຍ່ຢ່າງກະທັນຫັນ, ຄວາມຖີ່ຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ. ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມສາມາດສ້າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສາມາດຕອບສະໜອງພາຍໃນຫຼາຍສິບມິນລິວິນາທີ, ປ່ອຍພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມຖີ່ມີຄວາມໝັ້ນຄົງ, ຊື້ເວລາໃຫ້ແຫຼ່ງອື່ນໆເພີ່ມຂຶ້ນ. ຖ້າບໍ່ມີຄວາມສາມາດນີ້, ການລົບກວນດຽວກັນອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບໄຟຟ້າ ແລະ ໄຟຟ້າດັບ.

5.3 ຈາກອຸປະກອນຫາລະບົບ

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າບໍ່ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໂດດດ່ຽວອີກຕໍ່ໄປ - ພວກມັນແມ່ນໂຫນດລະບົບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເຂົ້າຮ່ວມໃນການຄວບຄຸມຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ນີ້ແມ່ນການປ່ຽນແປງບົດບາດພື້ນຖານ: ຈາກ "ຕົວແປງແຮງດັນແບບ passive" ໄປເປັນ "ຕົວຮອງຮັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ."

 

ສະຫຼຸບ: ຊີວິດທີສອງຂອງ Transformer

Transformers ແກ່ເກີນໄປບໍ? ກົງກັນຂ້າມ - ພວກເຂົາກຳລັງປະສົບກັບໄວໜຸ່ມຄົນໃໝ່.

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າແບບ Solid-state ກຳລັງປ່ຽນພວກມັນຈາກ "ຂະໜາດໃຫຍ່" ໄປສູ່ "ຂະໜາດກະທັດຮັດ," ຈາກ "ຕົວຕັ້ງຕົວຕີ" ໄປສູ່ "ຕົວຕັ້ງຕົວຕີ". ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ໃຫ້ "ຫົວໃຈ" ໃໝ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ວັດສະດຸສີຂຽວເຮັດໃຫ້ພວກມັນສະອາດ ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ຄູ່ແຝດດິຈິຕອລໃຫ້ສຽງ ແລະ ຄວາມສະຫຼາດແກ່ພວກມັນ. ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າປ່ຽນພວກມັນຈາກຜູ້ຕິດຕາມໃຫ້ກາຍເປັນຜູ້ສະໜັບສະໜູນ.

ປັດໄຈຫຼັກທີ່ຂັບເຄື່ອນທັງໝົດນີ້ແມ່ນຄວາມຕ້ອງການຂອງການປະຕິວັດ AI ແລະ ການຫັນປ່ຽນພະລັງງານທົ່ວໂລກ. ອຸປະກອນອາຍຸ 140 ປີ ກຳລັງຖືກກຳນົດໃໝ່ໂດຍຍຸກສະໄໝຂອງມັນ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຊີວິດທີສອງ.

ທົດສະວັດຕໍ່ໄປອາດຈະນຳເອົາການປ່ຽນແປງມາສູ່ເຕັກໂນໂລຊີໝໍ້ແປງຫຼາຍກວ່າສະຕະວັດທີ່ຜ່ານມາ. ນີ້ບໍ່ແມ່ນວິວັດທະນາການເທື່ອລະກ້າວ - ມັນແມ່ນການປັບຮູບແບບໃໝ່ພື້ນຖານ. ແລະ ເມື່ອຢືນຢູ່ທີ່ຈຸດເລີ່ມຕົ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດເບິ່ງໂລກໝໍ້ແປງໃໝ່ທັງໝົດທີ່ກຳລັງເປັນຮູບເປັນຮ່າງ.