功率变换技术的意义

Ⅰ  传统能源回顾

    化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不可再生的燃料资源。化石燃料中按埋藏的能量数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、天然气、油砂以及海下的可燃冰等。

    煤炭是藏在地下的植物受地热的作用，经过几千万年乃至几亿年的炭化过程，释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后，含氧量减少而形成的，含炭量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同，含炭量不同，从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛，不集中某一产地。

    石油是水中堆积的微生物残骸，在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均，中东占54%，北美占12%，南美占9%，几乎占了可确认埋藏量的3/4。

    油页岩是水藻炭化后形成的，含灰分过多，多半不能自烯。油砂是含重质油4～20%的砂子。油页岩和油砂在美洲大陆偏多。

    天然气直接采掘于地下，含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却，液化后，作为液化天然气 用大型专用海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东，美洲和欧洲大陆。

    上述能源属于不可再生能源，也就是说用了就没了，目前世界人口越来越多，然而这些能源的储量越来越少，据统计，石油还能使用45-50年，天然气还能使用50-60年，煤炭还能使用200-220年，所以新能源是未来的出路。

Ⅱ  新能源的利用——高效功率变换技术

        新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等。

        生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量；地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量；波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能；海流（又称洋流）是海洋中海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而具有相对稳定速度的流动，洋流能即海流能，是取之不尽的海洋发电能源的一种；因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量称为潮汐能。

    简单来看，生物质能适合大面积的农业区发电，波浪能、洋流能和潮汐能都只适合海洋发电，地热能的开采非常不容易，因为这是来自地壳的天然热能，只有太阳能和风能随处可以获得，这意味着家家户户都可以利用太阳能和风能，要知道，这两种能源的生产不会产生任何污染物。

    最美的设想就是：直接将太阳能和风能高效得转换为电能，然后设备直接使用电能，这样一个过程实时发生。当然，如果遇上既没有风也没有太阳的日子，那么只能用蓄电池里面的电了，所以大能量蓄电池技术也是未来的趋势之一，同时，高效的充电技术也是关键技术，总的来说，这里面就涉及到能量的高效转换——能量处理技术。

     能量处理的技术最常用的领域：电机和照明（Lighting Consumes One-Fifth of the Electricity in the U.S and the world）。

     MOSFET is mainly used in Computers, Laptops, Automobiles, Communications and Space.

And IGBT is often applied in Consumer Sector, Transportation Sector, Medical Sector, Renewable Energy Sector and Industrial Sector.