Elämme energiavetoisessa lisääntyvän tiedon maailmassa, jota leimaavat datakeskusten, sähköisten kulkuneuvojen, uusiutuvan energian ja kulutuselektroniikan jatkuva kasvu ja riippuvuus niistä.

Tietotekniikan, elektroniikan ja maailman väestön kasvu vaatii huomion kiinnittämistä lisääntyvään sähkön ja sen käytön tehokkuuden tarpeeseen. Seuraavassa viisi GaN Systemsin arvioimaa vuoden 2018 trendiä, jotka vaikuttavat eniten energian ja sähkön jättämään jalanjälkeen.

Sähköisten ajoneuvojen kehitys ja kysyntä kiihtyvät

Autoteollisuuden tulevaisuutta ovat sähköistyminen ja itseohjautuvuus. Vuosi 2017 on ollut siinä mielessä merkityksellinen, että suuri osa autoteollisuutta on ilmoittautunut sitoutuvansa sähköautojen laajaan tuotantoon ja investointeihin latausinfraan.

Automarkkinoiden suurvalta Kiina on julistanut politiikkaa, jonka mukaan maassa valmistettavista autoista on vuoden 2019 alussa oltava sähkökäyttöisiä vähintään 10 prosenttia.

GaN Systems arvioi, että seuraavien 12 kuukauden aikana sähköisten kulkuneuvojen osalta on odotettavissa kiihtyvää kehitystä ja kysyntää. Älykkäät transistorit mahdollistavat sen, että seuraavan sukupolven sähköautot ovat keveämpiä, niiden akuissa riittää virtaa pitempään ja ne maksavat vähemmän.

Keveimpien akkujen korkeampi sähkötiheys merkitsee myös helpompaa akkujen hallintaa. Nopeampi lataus – joko langallisena tai langattomana – muuttaa taas kuluttajien suhdetta sähköautoon niin, ettei sitä mielletä enää kakkosautoksi vaan perheen pääasialliseksi kulkuvälineeksi.

Datakeskuksista entistä tehokkaampia

Joka päivä maailmassa luodaan, varastoidaan ja tarjoillaan valtava määrä tietoa. Sitä edistävät digitalisaatio, sosiaalisen median verkostot, online-videot ja tulevina vuosina varsinkin autojen ADAS-järjestelmät, joilla autojen itseohjautuvuutta kehitetään.

Itseohjautuvat autot tuottavat massiivisia määriä uutta tietoa. Tiedon varastointiin keskittynyt konsulttiyhtiö Coughlin Associates ennakoi, että itseohjautuva auto tuottaa 1 gigabittiä tietoa sekunnissa.

Vaikka itseohjautuvien autojen valtavirta siintää vielä varsin kaukana, suuret autovalmistajat kuten BMW, Ford ja Toyota miettivät jo kuumeisesti, kuinka ohjata ja sähköistää datakeskuksia tietotulvan varalta. Tietopaisumus edellyttää datakeskukselta lisää skaalautuvuutta, mutta samalla myös lisää tehokkuutta ja joustavuutta. Jo nyt datakeskukset käyttävät 2 prosenttia globaalista sähköntarpeesta ja jotkut lähiennusteet yltävät 5 prosenttiin.

GaN Systems uskoo, että datakeskusten energiatehokkuus maksimoidaan uusiutuvan energian käytöllä, samalla kun parannetaan sähköjärjestelmiä ja viilennystapoja, joita tehokas datakeskus tarvitsee.

Aurinkoenergian demokratisointi toteutuu varastoinnilla

Sähkön varastointi on teollisessa mittakaavassa vasta orastavassa vaiheessaan, mutta näyttää kaupallisesti lupaavalta erityisesti asutuilla alueilla. Sähkövarastot auttavat selviytymään huippukulutustilanteissa, antavat varavoimaa ja voivat toimia erillään kantaverkosta yhdessä uusiutuvan sähköntuotannon kanssa.

Arvioidaan, että on jo piakkoin tulossa yhteisöjä, jotka pärjäävät täysin erillään kantaverkosta. Asuintalojen energianvarastointiin keskittyviä projekteja on käynnissä useissa kaupungeissa ympäri maailmaa. Yksi sellainen on Arizonan Prescott Valleyssa sijaitseva Mandalay Homes, jossa 2900 asuntoa saa energiansa auringosta 8 kilowattitunnin varastointijärjestelmällä.

GaN Systems ennustaa, että energian varastointijärjestelmät tehostuvat ja halpenevat sitä mukaa, kun uudet sähköteknologiat ja -tekniikat tekevät tuloaan.

Langattomasta latauksesta tulee arkipäivää

Kulutuselektroniikan merkittävimpiä trendejä ovat langattomasti ladattavat laitteet. Kun kuluttajalle kerääntyy läppäreitä, älypuhelimia, älykelloja, kuntorannekkeita ja muita kannettavia, syntyy tarve päästä eroon muusta tavarasta, erityisesti useista piuhoista ja latureista. Ihanteellinen ratkaisu tähän ongelmaan ovat langattomat latauspaikat, joita voi jo nähdä kioskeissa, kahviloissa ja muissa yleisissä tiloissa.

Langaton sähkönsiirto vaatii kuitenkin vielä sitä, että ladattavan laitteen ja laturin on oltava hyvin lähellä toisiaan ja tarkasti kohdistettuina. Täysi lataus saattaa myös kestää kauan – varsinkin jos ladattavia laitteita on kerrallaan useita. GaN Systems uskoo silti sähköteknologian parannusten syrjäyttävän nämä rajoitteet ja tuovan kuluttajille ajallisen ja paikallisen vapauden latauksilleen.

Teollisuuden huomio energiatehokkuuteen kasvaa

Teollisuuden sähkömoottorit ovat olleet jo pitkään keskeisiä tehtaiden tuotannon pyörittäjiä. Mutta ne kuluttavat paljon energiaa, mihin yritykset kuin myös poliittinen puoli kiinnittävät huomonsa.

Tarvittavat toimet sisältävät kannustimia, mutta myös aiempaa ankarampia energiatehokkuusstandardeja ja moottoritehokkuuden sääntelyä. Lisäksi uudet tehdassuuntaukset edellyttävät parempaa suunnittelua ja tilankäyttöä. GaN Systems arvelee valmistavan teollisuuden vastaavan tähän huutoon myönteisesti.

Lähde: Metering & Smart Energy

Kuva: Scanstockphoto