雖然地球上有超過十億人無法接入電網，但我們正在見證小型太陽能系統的日益普及，其中太陽能電池板和電池連接起來構成一個帶有電源插座的系統，或者USB 端口或交流適配器。這些即用即付太陽能系統在非洲和亞洲部分地區越來越受歡迎，那里的人們每月只需花費約6至8美元即可獲得電力。

這使得漁民能夠冷凍他們捕獲的魚并安全地將其運往市場。人們還可以在家里擁有燈泡、電視和手機充電器。功率半導體行業資深人士、美國Efficient Power Conversion (EPC) 首席執行官兼聯合創始人 Alex Lidow 在上周舉行的Green Engineering Summit綠色工程峰會上的小組討論“替代能源和相關儲能技術”旨在確定可再生能源行業的大趨勢.他表示，現在許多初創公司以及大公司都在這個領域開展業務。

另一位小組成員、英飛凌科技公司美洲工業功率控制 (IPC) 部門負責人 Shri Joshi 介紹了一項有趣的統計數據。在美國太陽能電網的所有累計容量中，只有 6% 附有電池或存儲器。“這顯示出存儲增長的巨大潛力，”他說。“這還表明，存儲將有多種形式，而不僅僅是固定電池。”

喬希補充說，宏觀層面的整體情況相當多樣化。“在美國，我們非常重視電網規模的電表前存儲，”他說。“在德國，人們非常重視儀表后面，這推動了不同的拓撲和組件需求。”

圖 1：在電表前的情況下，儲能系統 (ESS) 充當大容量存儲，與可再生能源發電或輸配電系統相結合。在住宅和商業設置中，ESS 扮演著儀表后面的角色。（來源：英飛凌科技）

Joshi 表示，隨著寬帶隙 (WBG) 半導體的出現，人們開始轉向高頻轉換。這將極大地影響無源器件，并對熱管理提出新的要求。“具有更好導熱性的元件可以從給定的電路尺寸中擠出更高的功率，”他說。

和 Lidow 一樣，Joshi 也認為太陽能和存儲正在結合起來，這意味著電池電壓將高達 1,500 V。這反過來又需要碳化硅等 WBG 技術。正如喬希（Joshi）所注意到的，這里有一種走向高頻開關的傾向。“需要具有低自感的創造性集成模塊，因為這對于浪涌電壓很重要，”他說。“這在五到十年前是聞所未聞的。

ESS 的三大趨勢

當被問及儲能系統 (ESS) 技術的大趨勢時，德州儀器 (TI) 電網基礎設施總經理 Henrik Mannesson 指出了三個領域。

首先，雖然需要產生更多的能源（目前大部分能源由太陽能和風能產生），但電力轉換已成為 ESS 解決方案中的一個重要考慮因素。

其次，對于家庭儲能解決方案，提高往返效率、熱管理、更高的功率密度和儲能系統的整體尺寸已成為主要的設計考慮因素。

第三，在電池方面，Mannesson 和英飛凌的 Joshi 一樣，看到了向更高電壓的明顯過渡。“雖然便攜式 ESS 解決方案一直在 48V 太陽能系統下運行，但現在連接到電網的許多 ESS 解決方案正在轉向 400V 電池技術，”Mannesson 說。

圖 2：儲能系統越來越多地與電網連接，這就需要發電、配電和消費之間加強連接。（來源：德州儀器）

Powerbox 首席營銷和傳播官 Patrick Le Fèvre 介紹了歐洲關于 ESS 技術的觀點。他告訴專家小組，一些歐洲國家的風力渦輪機被關閉，因為由于能源獲取而無法將電力分配到網絡。此外，他表示，由于德國和英國等國家缺乏風能，我們如何以最佳方式儲存能源仍然是一個懸而未決的問題。

Le Fèvre 指出 ESS 技術仍然是一個很大的問號。“我們目前正處于開發階段，因此需要對大容量儲能進行更多研究。”

專家組一致認為有必要加強ESS技術的研究。然而，EPC 的 Lidow 以更具挑釁性的言論結束了關于 ESS 解決方案未來的討論。

他提出了一個問題：當電動汽車蓬勃發展時，我們將如何處理這些電池？首先，我們如何構建它們？它們比周圍的機械外殼更耐用嗎？或者汽車在電池耗盡之前需要更換嗎？“電池的回收可能是可再生能源電力儲存的一個重要因素，”利多說。所有這些堆積起來并連接到電網的電池對于儲能系統來說將是一件好事。