技术前沿：市电同价实现在即

    在我们的“技术前沿”系列文章中，来自德州仪器的优秀人才就当今最大的技术趋势，以及如何解决未来将要面临的挑战展开了讨论。

    当太阳能和风能等可再生能源的零售价格能与今日我们从煤炭及核能等传统能源中获取的栅极电能相互竞争，市电同价就能成为现实。此外我们还应实现可持续的市电同价，此举不仅意义重大，也是为未来世界提供电能的一大必不可少的条件。

    诚然，我们永远不可能完全实现市电同价，原因很简单：晚上没有阳光，也不可能无时不刻都有风，也就是说，不可能每天24小时都能获得这些能源。因此，我们应该充分利用阳光和风，从中获取尽可能多的能源，从而实现局部市电同价。

    你可能会说：“我们如今已经实现了局部市电同价。有些人在自家屋顶上安装了太阳能电池板，有些人在后院里安装了风力发电机。更不用说世界各地还有大量的风力和太阳能发电厂。”但是你首先要记住，就算你所说的这些情况并非全部如此，但是可再生能源基础设施都享有政府补贴。只有在不需要政府补贴的前提下，太阳能和风能的成本与传统能源的成本相当，才有可能真正实现市电同价。

    为了实现这一点，我们开始研究太阳能电池板或风力发电机所涉及的技术。比如，当阳光照射到太阳能电池板上，太阳能电池将光能吸收，随后将其转化为电能。该技术使用了德州仪器所研发的太阳能逆变器和其他电子设备，但是过程中会损失部分能源。我们一直在努力研究如何提升这些电子设备的效率，因为从阳光或风中转化的能源越多，从太阳能电池板或风力发电机中获得的价值就越多。
随着这项技术越来越纯熟，我们在通往市电同价的路上又遇到了另一难题，那就是所得的能源应储存在何处。如果太阳能电池板或风力发电机在任何特定的时刻产生了比所需更多的能源，那么多余的那部分能源就必须储存起来。我们认为民宅和企业可以将这些能源储存在超大容量电池中，但使用这种方法必须克服很多挑战。德州仪器工程师正在研究新的方式，来解决目前电池系统目前存在的安全、尺寸和成本问题，正是这些问题使得电池系统无法为成功实现市电同价发挥重要作用。

    抛开技术层面的因素而言，世界不同地方实现市电同价的时间也会有所差异，因为每个地区的能源成本各不相同。在我所生活的德克萨斯州，能源的价格非常公道，所以可再生能源要达到和传统能源一样的低价，可能还需要相当长的一段时间。但是在传统能源的成本确实非常高的地方，可能在不久的将来就会转而使用替代性能源。

    最后，电网自身必须变得“智能”。在近期的一篇“技术前沿”系列文章中，本人详述了创建智能电网的必要条件。但是从根本上来说，我们需要居民家中和企业的智能仪表能够测量、传输、监测和管理可生成可再生能源的建筑物接收和输出的能量。在变电站层面也要保障这一点。这对实现局部市电同价而言至关重要。

    尽管面临着各种各样的挑战，我仍然对市电同价的前景抱持着乐观的态度。巴克莱银行等金融巨头都认为人类未来一定会实现市电同价，他们下调了美国电力行业的证券市场信用等级，原因是“太阳能成本的降低以及住宅储能装置的运用日益广泛，使得可再生能源100多年来首次成为真正具备成本竞争力、能够替代栅极电源的能源”。我认为德州仪器工程师目前正在研究的技术将在未来五到十年里实现局部市电同价。到那时候，人们会越来越多地使用可再生能源作为电力来源，而且我相信通过运用更先进的太阳能和风能技术、容量更小且价格更加便宜的电池以及愈加智能的电网，我们一定可以逐步实现全面市电同价。