目前，我國大規(guī)模的智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)陸續(xù)拉開，無錫首座利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)的智能變電站也開始正式投入運(yùn)營，當(dāng)初國家電網(wǎng)公司只提出7個(gè)智能化變電站的試點(diǎn)規(guī)劃，但各地省網(wǎng)公司都競相要建設(shè)，最后可能會(huì)建設(shè)74個(gè)智能化變電站，這成為智能電網(wǎng)市場蓬勃發(fā)展的征兆。如今上海、江蘇、山東、河北、浙江等地先后啟動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，各地試點(diǎn)工程相繼展開。從投資來看，預(yù)計(jì)10年間總投資預(yù)計(jì)超過人民幣4兆元。
智能電網(wǎng)牽動(dòng)上千億元半導(dǎo)體需求
中國國家電網(wǎng)公司已確定了未來智能電網(wǎng)投資的六大領(lǐng)域：發(fā)電、輸電、變電、配電、用電以及電網(wǎng)調(diào)度，六大領(lǐng)域?qū)⑷嫱七M(jìn)，這對IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的機(jī)會(huì)。專家認(rèn)為，從發(fā)電站到電網(wǎng)、到變電站、再到用戶，智能電網(wǎng)將形成一條完整的價(jià)值鏈。
首先智能電網(wǎng)的核心就是智能電表，預(yù)計(jì)全球出貨量將從2008年的僅數(shù)百萬部增長至2014年的約5000萬部，年復(fù)合增長率高達(dá)48%，而中國預(yù)計(jì)在未來 3至5年內(nèi)將部署1.7億塊智能電表，這為半導(dǎo)體和元器件廠商提供了新的市場機(jī)會(huì)，從前端信號采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換，到MCU、DSP的控制和信號處理，再到后端的電力線、以太網(wǎng)、GPRS、Zigbee等通信模塊，都是IC的“天地”。而從技術(shù)趨勢來看，未來將向雙向?qū)崟r(shí)通信、開放式平臺/模塊化服務(wù)以及系統(tǒng)集成發(fā)展。智能電表也將趨向采用先進(jìn)計(jì)量體系(AMI)，并成為未來家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的組成部分。
其次，智能電網(wǎng)要允許分布式的替代能源進(jìn)入電網(wǎng)，而分布式能源在輸入電網(wǎng)過程中的計(jì)量則要依靠IC。同時(shí)，太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還要采用作為重要部件的變頻器。太陽能發(fā)電雖然產(chǎn)生的是直流電，但卻可通過變頻器轉(zhuǎn)換成固定頻率的交流電進(jìn)行供電。
最后，將來各種各樣的電力估計(jì)會(huì)并入同一電網(wǎng)，這時(shí)就需要使用能夠充分進(jìn)行傳輸管理的電力路由器，這一過程需要使用功率半導(dǎo)體。
考慮這些因素，這都需要諸多電子元器件，包括功率因數(shù)控制器、交流-直流(AC-DC)和直流-直流(DC-DC)控制器、穩(wěn)壓器、MOSFET、電力線載波調(diào)制解調(diào)器、濾波器、輸入/輸出(I/O)及數(shù)據(jù)保護(hù)、大功率IGBT等，預(yù)計(jì)智能電網(wǎng)相關(guān)半導(dǎo)體的需求到2020年將達(dá)上千億元。
電子元件需快速跟進(jìn)
無錫正式投入營運(yùn)的變電站，是國家電網(wǎng)公司首座220千伏變電站。目前，其建設(shè)實(shí)際并沒有達(dá)到智能化變電站建設(shè)的核心要求，僅僅是業(yè)務(wù)監(jiān)控。而真正的智能變電站，核心技術(shù)有三方面：一是先進(jìn)傳感器。二是高速、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)。如果電網(wǎng)出現(xiàn)問題，能夠在7毫秒之下使電網(wǎng)作出響應(yīng)。三是用于主干網(wǎng)絡(luò)的分析軟件。智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)雖然已經(jīng)有10年了，但我國在實(shí)現(xiàn)階段還要對核心技術(shù)如IC等進(jìn)行突破。
在智能電網(wǎng)的推進(jìn)中，IC將以低功耗、高能效、高可靠性、高智能性、小尺寸等綜合優(yōu)勢肩負(fù)重任，國內(nèi)芯片企業(yè)在此深潛的機(jī)會(huì)有很多，目前已有部分企業(yè)取得突破，但大都還處在“配角”的地位，比如國內(nèi)智能電表企業(yè)選擇的主控芯片絕大部分都來自國外芯片供應(yīng)商如ST、ADI、Freescale、NXP、NS 等。我國IC設(shè)計(jì)企業(yè)需要加快在智能電網(wǎng)市場的布局，上千億元投入規(guī)模的應(yīng)用市場不允許我們的“零”作為。
同時(shí)，功率器件在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用日趨廣泛，并趨于智能化、集成化，而功率器件的代工和封裝是制約其發(fā)展的“短板”，需要產(chǎn)業(yè)鏈的共同作戰(zhàn)。■
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