Yn y dirwedd ynni adnewyddadwy sy'n datblygu'n gyflym, mae'rSystem Storio Ynni(ESS) wedi dod i'r amlwg fel piler hanfodol ar gyfer sefydlogrwydd grid. Wrth wraidd unrhyw ESS mae'r System Trosi Pŵer (PCS), yr offer craidd sy'n gyfrifol am drosi pŵer AC/DC deugyfeiriadol. Mae perfformiad, effeithlonrwydd a dibynadwyedd y PCS yn cael eu pennu'n drwm gan ei switshis lled-ddargludyddion pŵer sylfaenol. Ar hyn o bryd, dwy dechnoleg fawr sy'n dominyddu'r gofod hwn: Transistorau Deubegwn Gate Insulated (SiC IGBTs) traddodiadol a'r genhedlaeth nesaf o MOSFETs Silicon Carbide (SiC).
Datblygiad SiC: Effeithlonrwydd Uwch a Cholledion Lleiaf
Fodd bynnag, wrth i ofynion storio ynni wthio tuag at ddwysedd pŵer uwch a mwy o integreiddio, mae dyfeisiau sy'n seiliedig ar Silicon yn agosáu at eu terfynau ffisegol. Dyma lle mae MOSFETs Silicon Carbide (SiC) yn dod i rym fel grym aflonyddgar. Fel lled-ddargludydd-bandgap (WBG) eang, mae gan Silicon Carbide briodweddau deunydd cynhenid sy'n caniatáu iddo weithredu ar amleddau newid sylweddol uwch tra'n lleihau colledion ynni newid hyd at 50% i 70% o'i gymharu â IGBTs traddodiadol.
Y tu hwnt i effeithlonrwydd, mae dyfeisiau SiC yn arddangos dargludedd thermol uwch a gallant wrthsefyll tymereddau gweithredu llawer uwch. Gan fod SiC yn cynhyrchu llawer llai o wres gwastraff, gall peirianwyr leihau maint rheiddiaduron oeri trwm yn sylweddol neu hyd yn oed drosglwyddo o systemau oeri hylif cymhleth i oeri aer gorfodol symlach.
Y Pontio 800V a'r Ffordd i Brif Ffrwd y Dyfodol
Ar hyn o bryd mae'r diwydiant yn gweld symudiad pensaernïol enfawr tuag at lwyfannau batri foltedd uchel 800V a hyd yn oed 1500V{-i wneud y mwyaf o fewnbwn a lleihau colledion ceblau. Ar y trothwyon foltedd uchel hyn, mae IGBTs traddodiadol yn dioddef o golledion newid cynyddol, yn aml yn gofyn am dopolegau aml-lefel cymhleth sy'n cynyddu bregusrwydd y system. Mae SiC MOSFETs, gyda'u cryfder ym maes trydan dadelfennu uchel, yn trin yr amgylcheddau foltedd uchel hyn yn ddiymdrech gyda chynlluniau cylched symlach, mwy cain.
O ganlyniad, mae SiC yn symud yn gyflym o ddewis amgen premiwm i lwybr uwchraddio prif ffrwd y diwydiant. Er bod sglodion SiC ar hyn o bryd yn cario cost elfen annibynnol uwch na IGBTs, mae'r arbedion cyfannol a gyflawnir trwy gaeau llai, llai o reolaeth thermol, ac arbedion ynni gydol oes yn gwneud achos economaidd cymhellol. Wrth symud ymlaen, mae SiC ar fin disodli IGBTs traddodiadol yn raddol mewn cymwysiadau pŵer canolig i uchel, gan ddod yn y pen draw yn ffurfweddiad safonol ar gyfer systemau storio ynni masnachol, diwydiannol a chyfleustodau ledled y byd.