一则寓言的启示 - 风能和太阳能

发布于2023-03-21

一个关于吹牛的故事

每个人都喜欢好听的故事。《伊索寓言》收录了一些有史以来最伟大的故事。伊索（公元前620–564年）是一位希腊奴隶、寓言家，他很擅长讲故事，因创作了各种道德哲理方面的故事而受到赞誉。他最著名的作品之一是《北风与太阳》。

北风和太阳正在争论谁更强的时候，一个行人裹着温暖的斗篷走了过来。北风和太阳一致认为，谁能先让行人脱下斗篷，谁就更强。然后北风使尽全力发威，但风刮得越猛，行人却把斗篷裹得更紧；最后，北风放弃了努力。于是轮到太阳一试身手了，温暖的阳光照射下来，行人立刻脱下了斗篷。最后，北风不得不承认太阳更强。

这则寓言是要告诉我们劝说往往比武力更为有效。大多数人都认为，这则寓言的意义并不在于太阳比风更强大，它们都有自己的本领。

风和太阳的威力

在德克萨斯州，我经常经历酷热的夏日，气温超过40˚C。在其他时候，德克萨斯州的风力也很大，风速每小时超过100公里，对我前院的树木造成了严重破坏（图1）。

图1：我的树被风刮断的照片。（图源：Joey Golata）

就像上面的寓言一样，我希望用说服而不是强迫的态度来和你谈谈太阳能和风能的潜力。因为这两种力量都非常强大，可以为人类带来巨大的利益。

世界依靠能量运转

全球能量消耗以兆瓦时 (MWh) 为单位。据估计，每天的全球能耗中电能超过6000万MWh，其他各种形式（如煤炭、天然气、水力、核能等）的能耗大约为2.4亿MWh。 这些不同形式的能量组合使全球能耗总量达到了每天3亿MWh左右。

有意思的是，风能和太阳能都有足够的发电潜力，可以完全满足世界每天的能量需求。风能的发电潜力估计为每天4.8亿MWh（≈480/300，>150%）。太阳能的发电潜力估计为每天4亿MWh（≈400/300，>130%）。

虽然潜力巨大，但这些能源的利用率还没有那么高。要提高能源利用率，重点在于开发成本效益高、可靠、安全且稳健的能量收集和转换系统，让其更可行，更实用。

储能

利用好这些能量是储能系统 (ESS) 的一项职责。ESS可以让太阳能和风能更好地并入电网。储能是利用间歇性可再生能源和分布式发电技术的关键一环。Analog Devices (ADI) 为电池管理系统 (BMS)、充电和电源转换提供丰富多样的信号链解决方案。ADI的产品组合包括电池管理系统集成电路 (IC)，它与隔离式SPI通信信道以及未来的无线实现一起，可用于监控各种数量的电池。对于用来给电池充电/放电或旋转飞轮的高压电源转换器，ADI提供了IC和系统级参考设计，重点是碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 电源开关的创新隔离式栅极驱动器、高效电源管理IC和模块以及隔离式通信接口。

结语

我希望你能喜欢这个故事所传递的智慧。这是一个你我将为我们的未来而传承的故事。风能和太阳能就在我们身边，是大自然赐予我们的礼物。我希望我已经让你相信，我们会尽最大努力利用这些取之不竭的能量来促进人类社会的繁荣。储能系统将是任何此类解决方案的必要组成部分。这不是寓言，ADI正在帮助人们充分利用风能和太阳能。