美国能源部拨款4200万美元来增强电网的可靠性、弹性和可承受性

美国时间 11月21日，美国能源部宣布为11个州的15个项目提供4200万美元，通过开发下一代半导体技术来提高国内电网的可靠性、弹性和灵活性。通过美国能源部的“通过更快地驱动功率半导体技术来解锁持久的变革弹性进步”（ULTRAFAST）计划提供资金，正在开发的技术将能够更有效地控制电网潮流，并更好地保护关键基础设施资产。简化电力供需协调运行将提高运行效率，防止不可预见的停电，加快恢复，最大限度地减少自然灾害和气候变化引发的极端天气事件的影响，并降低电网运营成本和碳强度。4Tuesmc

由美国能源部能源高级研究项目局 (ARPA-E) 管理的团队宣布，将通过建立更安全可靠的电网并允许其利用更多太阳能、风能和其他清洁能源来推进拜登-哈里斯政府的脱碳目标 。 选定的项目包括：4Tuesmc

• GaNify（宾夕法尼亚州州立学院）将开发一种光隔离的功率集成构建模块，该构建模块将增强对电力电子转换器的控制，从而实现更高效、更可靠的电网。 （(奖励金额：306万美元）
• 佐治亚理工学院（佐治亚州亚特兰大）将利用宽带隙 III 族氮化物材料开发一种新型半导体开关器件，以提高电网控制、弹性和可靠性。 （(奖励金额：270万美元）
• Great Lakes Crystal Technologies（密歇根州东兰辛）将开发一种金刚石半导体晶体管，以支持具有更多分布式发电源和更多可变负载的电网所需的控制基础设施。 （(奖励金额：2,301,538 美元）
• 劳伦斯利弗莫尔国家实验室（加利福尼亚州利弗莫尔）将开发一种光控半导体晶体管，使未来的电网控制系统能够适应比最先进设备更高的电压和电流。 （(奖励金额：300万 美元）
• NextWatt（伊利诺伊州Hoffman Estates）将开发一种超宽带隙光触发器件，满足固态变压器快速保护的需求，这是一项有望彻底改变变电站和可再生能源系统的技术。 （(奖励金额：2,268,750 美元）
• Opcondys（加利福尼亚州Manteca）将开发一种光控电网保护装置，以抑制电网上具有破坏性的突发瞬态浪涌，例如由闪电和电磁脉冲引起的浪涌。 （(奖励金额：3,178,977 美元）
• RTX 技术研究中心（康涅狄格州东哈特福德）将开发由无线射频信号触发的半导体开关模块，以减少损耗并改善对电网和其他应用的电力电子转换器的控制。 （(奖励金额：250万美元）
• 桑迪亚国家实验室（新墨西哥州阿尔伯克基）将开发新型固态避雷器，以保护电网免受快速电磁脉冲的影响，以免威胁电网的可靠性和性能。（(奖励金额：256万元）
• 德克萨斯理工大学（德克萨斯州拉伯克）将利用先进的超宽带隙材料开发一种光电导半导体开关器件，以改善对电网的控制。 （(奖励金额：3,070,735 美元）
• 阿肯色大学（阿肯色州费耶特维尔）将开发一种异构集成高功率半导体模块，用于电网和电气化交通应用。 （(奖励金额：2,931,177 美元）
• 加州大学圣巴巴拉分校（加利福尼亚州圣巴巴拉）将开发超宽带隙开关器件，该器件将实现比最先进技术更高的电压和速度，从而为电网提供更复杂的控制方法。 （(奖励金额：3,122,356 美元）
• 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（伊利诺伊州厄巴纳）将开发光触发金刚石半导体开关器件，以实现电网保护方面的革命性突破。 （(奖励金额：2,982,311 美元）
• 宾夕法尼亚大学（宾夕法尼亚州费城）将开发一种集成模块，该模块采用具有光学控制和传感功能的宽带隙功率器件，以提高电网控制、弹性和可靠性。 （奖金金额：2,240,309 美元）
• 威斯康星大学麦迪逊分校（威斯康星州麦迪逊）将开发一种光触发半导体开关器件，与现有技术相比，可减少功率损耗并提高性能。 （奖金金额：2,990,321 美元）
• 田纳西大学诺克斯维尔分校（田纳西州诺克斯维尔）将开发可扩展的光触发半导体开关模块，具有集成传感功能，用于保护电网和其他配电系统。 （奖金金额：2,759,821 美元）

今年2月，美国能源部宣布，将拨款4800万美元支持一项新的项目，重点发展电网技术，以改善对国内电网的控制和保护。提高效率和抵御极端天气事件的能力，实现国家电网基础设施的现代化，对于确保清洁能源和交通选择能够到达全国各地的社区至关重要。解决这些挑战，以及简化电力供需的协调运作，将提高电网运营的成本效率，防止不可预见的停电，据估计，美国经济每年损失1500亿美元。美国能源部的这项资助旨在使公用事业公司更有效地控制电网电流以避免干扰，并迅速隔离和绕过干扰的项目。4Tuesmc

美国能源部能源高级研究计划署（ARPA-E）管理的“通过功率半导体技术的更快驱动解锁持久的变革弹性进展”（ULTRAFAST）计划将支持开发更快、更强大的功率电子产品，以增强所有电网接口的弹性、可靠性和功率流控制。 ULTRAFAST项目团队将开发的目标列为：4Tuesmc

• 半导体材料、器件功率/模块水平的提高，能够在更高的电流和电压水平下实现更快的开关或触发
• 提高抗电磁干扰能力
• 互补传感、封装和热管理技术