全球的絕大部分國家都已經簽署了京都議定書，其成功之處在于各簽約國政府設定了發展可持續能源的目標，并向著這一目標在努力，如歐洲計劃到2011年，可再生能源的發電量所占的比例至少要達到3.5%，德國政府希望將這個比例在2020年提高到20%。實際上，達到這些目標需要綜合使用幾種技術，主要是水能、太陽能和風能。水能的開發和利用由來已久，其提升的空間已經不大，因此成功實現京都議定書目標的重任落在了太陽能和風能上。
以目前的技術來看，太陽能電池所采集到的能量實際上是相當少的，如一塊太陽能電池產生的電壓只有1.6電子伏特。因此，風能更受到各國的親睞：截至2007年，全球有26個國家已經在海岸和內陸的風場安裝了風力發電裝置，所采集的能量可以為數千戶家庭提供照明用電。在這些國家中，中國的風力發電機數量排在前5位，并計劃將風力發電的裝機容量在2020年提高到100000MW，這差不多等于目前全球風場的總裝機容量。而其他國家也正計劃在同樣的時間內，大大增加風力發電的裝機容量。
目前各國政府鼓勵風能發電的重要措施是推動家庭或商業用戶安裝風機，將他們變為“微型發電機” ，他們可以將未用的電能反饋進電網，換取當地電力公司的電費減免。風能在給人們帶來清潔、可持續的能源的同時，也提出了很多新的挑戰，如要在無法控制的自然條件下生產出高質量的電能、如何利用有限的風能產生更多的電能、實用級風場的地理位置決定了對風力發電機組可靠性的苛刻要求、綠色能源的特性所要求的環境友好的系統特性等等。
為保證利用風力所產生的電能可被終端用戶直接使用或是輸送到電網里去、具有適當質量的穩壓輸出。風能市場的用戶使用了各種各樣的技術來提升這種相對噪聲很多的電源信號。許多電子逆變器系統使用帶有鋁電解電容器的直流母線(DC link)來平滑變頻器的DC-link電壓。鍍金屬聚丙烯薄膜電容器也適用于這種應用，可以做為替代產品來使用。
用于平滑DC link電壓的電容器的電壓等級一般都很高，帶有螺絲端子，一般組裝成電容器組的形式。這些電容器具有高紋波電流，以便承受負載的改變，以及施加到DC link整流輸入上的電流瞬變，使器件能夠長期可靠地工作。
對于實用級的風力發電機和其他可能接入電網的裝置，法律要求必須提供功率因數校正(PFC)功能，這對保持傳輸網的效率和防止損害電網中的其他設備是是非必要的。由于具有低損耗和高電流密度，采用鍍金屬聚合物薄膜技術的AC大電流功率電容器最適合功率因數校正。電機轉子產生的原始交流電本來就是變化的，這意味著風力發電機需要很大的電容器組，在管理系統的控制下，電容器組逐級地切入和切出電路。管理系統會不斷監控實際的功率因數，使之向目標值靠近。
為了進一步提高系統的整體效率，目前PFC電容器陣列正傾向于使用涌入斜坡前置電阻進行保護，前置電阻只在切換電容器時投入電路，節約了以往由于線圈所造成的電流損耗。
大型風場的風力比較穩定和可靠，但這些實用級風場絕大部分都在人煙稀少的地區，因此對風力發電機的基本要求包括高可靠性和可用性，以及長維護間隔。這一點對想要保證持續穩定的電力供應和盈利的電力公司非常重要。這一要求也被傳遞到了設備制造商，電容器制造商更是設備質量的重要保證。
電容器制造商特別重視長壽命和故障保護操作這些極端要求，特別是當電容器用在風力發電裝置中時。多年以來，全相過壓拉斷熔斷器系統在許多應用里都表現出了良好的性能：當器件內部壓力達到門限值后，過壓會使器件的表皮膨脹，膨脹超過一定限度就會觸發內部熔斷器拉斷并切斷電容器電極，進而把電容器的電極從電源斷開，因此不會產生有害的電弧。
線圈的堆迭式裝配能夠保證繞組單元的相鄰接觸區連到同一個線路接線端上，可以防止接線端之間的高能短路風險，還能確保每個繞組單元與接線端的焊接處有相同的接觸面積，使器件的動作整齊一致，實現最佳的效率。
為滿足系統對更高可靠性和長壽命的要求，電容器制造商非常注重提高冷卻效率。這一點可以從用于可再生能源轉換的電容器采用的新外形上看出來，新設計的外形強調優化表面積與器件總體積的比例。與電容量相當的傳統電容器相比，采用84mm等直徑尺寸的細圓柱型外殼可確保高導熱能力，降低繞組單元的內部溫度，延長在高負載情況下電容器的預期壽命。經過優化的聚丙烯薄膜電容器的典型預期壽命超過了150,000小時；如果外殼的最高溫度保持在65℃以下，直徑84mm的最新器件可承受每單位最高50A的過流。
作為制作綠色能源的設備，其最基本的前提是它要對環境友好。因此制造商特別注意為電容器填充合適的混合物。目前的干式電容器和油浸電容器都是可以選擇的：干式電容器中的惰性氣體本身對環境是無害的；油浸電容器可能會更合適，其所填充的可生物降解植物基油的導熱率比惰性氣體大約高7倍，而且即便意外泄露時也不會對環境造成破壞。
結論
風能已經在全世界很多國家的能源戰略中占有了一席之地，而且更多的分布式能源基礎設施在個人用戶當中流行開來。既要考慮到政府/電力公司的大項目與消費者的微型發電機并存的狀況，還要顧及企業對價格的承受能力，因此需要制造商提供高質量、高效率、價格敏感、可靠，而且制造商會長期持久投資的設備。這種需求不單針對風力發電機本身，也包括功率轉換和控制單元。
在這些控制單元中，電容器在調節和管理渦輪驅動發電機產生的電力方面發揮著關鍵作用。Vishay作為全球最大的電容器設計、生產廠商之一，正在與業內同仁一起攜手推出不僅滿足應用和環保提出的特殊要求，而且更具有明顯超出標準器件的性能、可靠性和耐用性的高性價比器件。■
來源：電子元件技術
http:m.mangadaku.com/news/2009-9/2009916175244.html
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