可再生能源互联网中的微电子技术

　　目前阶段，可再生能源互联网对于微电子系统提出了更高的要求。而为了能够更好地满足要求，就需要积极地创新可再生能源互联网。然而，将微电子技术应用在可再生能源互联网中的不同层级，并且成为其重要的支撑性技术。

　　1 分布式储能技术

　　传统的电力储能技术主要包括抽水储能、蓄电池储能、压缩空气储能和飞轮储能等等。而在以上储能技术当中，比较成熟的就是蓄电池储能，并且铅酸蓄电池在各行业当中被广泛应用，这也是其他储能技术无法比拟的。然而，在可再生能源不断推广和应用的过程中，传统的电力储能技术已经无法满足人们日常生活的需求，所以，应研发出高效小型储能器以及储能管理系统，这也将成为分布式储能技术未来的发展需求。其中，锂离子电池的工作电压比较高，其能量密度较大，循环寿命相对较长，而且具有无记忆效应，所以，是当前电子产品中的主要电源，并且成为新能源汽车中重要的技术路线。但是，锂离子电池在分布式储能器中的实际应用仍然存在诸多不足，其电池的电解液容易出现爆炸，而且电池的安全性无法得到保证。

　　分布式储能器应在多个方面予以突破与创新，而超级电容电池比较适用在分布式微电网当中。因为，超级电容电池，具有较高的安全性，而且成本不高，其比能量和比功率都相对较高，循环寿命更长。所以，同其他电池相比，电容量受到温度影响的程度比较小，所以，有可能成为全新的分布式储能器。其中，超级电容主要就是把两个无反应活性多孔电极板悬浮在电解质当中，而在极板加电以后，极板就能够分别吸附相应的离子，进而形成等效超高密度的双层电容器。超级电容电池把双层电容器和铅酸电池融合在一起，不仅能够始终保持较高的功率，而且还可以延长使用寿命，使得电路更加简化，比能量提升，减少了整体费用。然而，超级电容电池中重要的技术就是碳材料，所以，在有限的尺寸情况下，扩大极板有效表面积是十分重要的。此外，要想解决负极板中存在的硫酸盐化现象，则可以增加其中所含的碳含量，进而对负极板中的PbSO4积累予以抑制，最终增加电池的使用寿命。

　　2 信息采集芯片技术

　　可再生能源互联网与传统电网最主要的区别就在于信息技术的深度融合，而且为实现能源的共享及运行的高效性提供有力的保障。在微电子技术的基础上所产生的新型信息采集芯片在可再生能源互联网中发挥着重要的支撑作用，同时还能够真实地体现出信息技术在可再生能源互联网当中的深度融合。

　　其中，可再生能源互联网之所以能够实现电力网络的信息化，主要的原因就是信息采集芯片的不断发展，然而，这也是可再生能源互联网信息的主要特征所决定的。

　　2.1 海量的数据信息

　　因为可再生能源互联网当中的信息，其来源空间分布的十分广阔，并且数据量比较大。所以，信息采集芯片就要在能源互联网中进行海量装备，进而保证实时并且广泛地监控电力网络的状态，不断提升可再生能源互联网可靠程度。

　　2.2 信息的多样化

　　在能源互联网当中，信息种类较多，所以，要采集多样化并且多功能的信息。最关键的就是对与电学相关的信息，因为这部分信息不仅能够对电能进行监测，同时还能够确保电能质量所需的质量。此外，需要采集与非电学量相关的信息内容，这样就能够直接地反映出电力网络设备的状态信息。当可再生能源大量地接入网络以后，确保可再生能源互联网稳定性的前提条件就是所获得的分布式发电装置与分布式储能装置的状态信息数据，同时还能够对其进行严格地调度与监控。在微电子微机电系统技术发展的过程中，为其提供了成本偏低且能够集成传感的方案，进而更好地对能源互联网设备状态信息进行全面实时的监测。

　　3 通信芯片技术

　　可再生电网和信息网络是可再生能源互联网的重要组成部分，而通信的安全与可靠也同样是可再生能源互联网运行的重要保证。目前所存在的互联网通信技术主要就是有线通信与无线通信，能够保证可再生能源互联网运行的正常。但是，互联网开放程度较大，很容易受到攻击，所以，把电力网络全部暴露在互联网中并不安全和可靠。因此，在具有较高安全性要求的应用当中，一定要建立其同互联网物理隔离的另外一套通信体系，确保信息的传输是安全可靠的。而电力线通信是最佳选择，电力线路与电力网络都是封闭的，同互联网是物理隔离，很难受到攻击，具有极高的安全性和可靠性。将电力线作为重要载体，利用PLC来控制可再生能源互联网。然而，PLC芯片本身存在问题，而且，可再生能源互联网的规模比较大，信息采集点比较多，所以，只是依靠PLC是很难将全部通信需求覆盖的。所以，可以采用无线传感网络当作PLC的补充。这样一来，信息采集就可以配备无线传感通信芯片，而且，部分无线传感通信芯片还可以在电力线处获得电能，但是也有部分无法获得电能。所以，需要将低功耗芯片技术同微型超级电池相结合，进而使芯片的使用寿命更长。

　　4 结束语

　　综上所述，在可再生能源互联网当中，微电子具有支撑作用，而且在可再生能源互联网的多个领域中发挥着重要的作用。文章对可再生互联网当中的微电子技术进行了详细地分析，希望可以加快微电子技术的进一步发展，并促进可再生能源互联网的进步。

　　作者：潘坤明 来源：电子技术与软件工程 2016年5期