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南瑞智芯微电子芯片传感事业部技术总监唐晓柯:智能电网对芯片要求更苛刻

•“十二五”期间,智能电网对芯片需求量总计约50亿片

•智能电网对芯片的安全、可靠性提出了巨大的挑战

当前世界各国纷纷把开发利用新能源作为发展的重点,随着清洁能源的发展、科学技术的不断进步,以及电力用户需求的多样化和个性化,电网发展面临变革,从我国能源安全、优化能源结构,促进节能减排和提高服务水平的要求出发,我国提出了建设互动化、信息化电网的要求。从可持续发展的角度来说,智能电网的主要目的是为了提高能源效应,实现多种新能源的灵活接入。而负责运营的电力公司将从传统的以自动化技术为基础的电网管理,逐渐转化为以智能化、数字化、信息化为基础的管理,从而为用户提供更为优质、可靠、便宜的电。

一般来讲,我们可以把电网分为发电、输电、变电、配电、用电五大技术环节,这五个环节当中信息技术和通信技术可作为智能电网的支撑技术。在用电环节,预计“十二五”期间,全国换装智能电表4亿只,目前已经换了2/3。从今年起,配网自动化建设将成为电网配置重点,到2020年各类终端需求达450万台,主要是用于线路检测。在发电环节,主要是侧重在新能源方面,全国将装20亿个装置,太阳能电池板超过1.5亿万块。

智能电网的建设需要大量的终端设备来支撑,所有的设备都要完成数据计算、数据采集等功能,这些功能的实现都离不开芯片的支持,所以智能电网建设必定会为各类工程和芯片带来大量的应用需求和广阔的市场前景。据分析测算,“十二五”期间,智能电网对于安全类、通信类、主控类芯片的需求量超过6亿片,身份识别芯片的需求量超过6亿片,其他类芯片需求量在10亿片左右,总计约50亿片。

智能电网的建设为中国半导体产业的发展带来前所未有的机遇,也对芯片的安全、可靠提出了巨大的挑战。这是因为电力芯片安装在电力设备中,而这些设备绝大部分都安装在室外,这些设备承担着数据的采集、通信以及重要的信息命令控制等重要的任务,而且这些设备一旦启动,就必须长时间稳定地运行,在此期间不能出现重大故障。因此需要电力芯片具备非常高的可靠性,能承受国内从南到北巨大的温差环境,工作寿命也要求在10年以上,这与一般的消费类芯片是有很大不同的。另外随着电网建设的加快运行,各种智能设备逐渐加装,通信网站也逐渐完善,智能电网面临的信息安全威胁也增加,智能芯片必须有高水平的防护能力,才能给智能电网安全提供有力的保障。

另外,与一般的功能和性能提升不同,想要进行可靠性和安全性的技术研究和改进,需要进行大量的实验分析。

责任编辑:张汝娟


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