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作為“小盒子挑戰(zhàn)賽”(Little Box Challenge)的一部分，總部位于美國加州山景城的谷歌(590.58, -2.77, -0.47%)公司(Google)正在懸賞100萬美元，以獎勵能夠設(shè)計(jì)和制造出一款更出色的小型電源逆變器的人。

為什么谷歌[微博]、電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)以及包括Cree和Transphorm在內(nèi)的其他公司，會想要拿出100萬美元征集更好的小型電源逆變器呢？那大概是因?yàn)檫@樣一款設(shè)備——即“功率密度至少達(dá)到每立方英寸50瓦的千瓦級電源逆變器”——對釋放滯留在電網(wǎng)的數(shù)十億美元商業(yè)價(jià)值來說至關(guān)重要。

以下是谷歌的說法：

我們認(rèn)為，逆變器將變得對我們的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境越來越重要，因?yàn)樘柲?a href="http://m.studentannounce.com/news/search.php?kw=%B9%E2%B7%FC" target="_blank">光伏、電池以及類似的電力來源正在持續(xù)快速增長。更廣泛地說，類似形式的電力電子技術(shù)無處不在，比如在筆記本電腦、手機(jī)、電機(jī)驅(qū)動器、電動汽車以及風(fēng)力渦輪機(jī)當(dāng)中。我們期待，由這項(xiàng)獎勵激發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)能夠具有跨越這些領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提升效率，降低成本，并開拓我們今天所無法想象的用例。另外，這諸多改進(jìn)也有利于我們更安全和更有效率地運(yùn)營數(shù)據(jù)中心，這一點(diǎn)也毫無壞處。

對于突破性逆變器技術(shù)的顛覆性影響，谷歌的這段解釋只能算是輕描淡寫。事實(shí)上，在2009年，美國麻省理工學(xué)院(MIT)的一組研究人員對分布式發(fā)電行業(yè)的研發(fā)趨勢進(jìn)行了分析，其成果《分布式發(fā)電的文獻(xiàn)計(jì)量分析》得出結(jié)論稱，電源逆變器從2000年就開始成為分布式能源行業(yè)研發(fā)的主要焦點(diǎn)。

“在所有分布式發(fā)電接口類型當(dāng)中，基于逆變器的分布式發(fā)電技術(shù)似乎成了主要類型，它存在很多有趣和具有挑戰(zhàn)性的問題。”論文的作者如是說。

在分布式能源行業(yè)，很多最聰明的大腦——比如來自帕累托能源公司的蓋伊·華納(Guy Warner)——相信，電源逆變器將能變革接入電網(wǎng)的方式，就好似調(diào)制解調(diào)器變革了接入電話系統(tǒng)的方式一樣。調(diào)制解調(diào)器能夠讓任何擁有一臺電腦和一根電話線的用戶訪問數(shù)據(jù)服務(wù)，而且不需要電話公司對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造。這一簡單的功能成功消除了通過電話系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的一個主要障礙。

聯(lián)合愛迪生電力公司(Con Edison)的服務(wù)區(qū)域，帶有逆變器的直流電發(fā)電機(jī)可能會安裝在任何地點(diǎn)?！　纳鲜兰o(jì)60年代開始，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)被小型用戶駐地設(shè)備制造商的投訴淹沒了，后者指稱美國電話電報(bào)(35.66, 0.16, 0.44%)公司(AT&T)禁止終端用戶將其設(shè)備連接到貝爾系統(tǒng)(Bell System)，理由是那樣做會危及“網(wǎng)絡(luò)完整性”。“用戶駐地設(shè)備”(CPE)這個術(shù)語是指安裝在用戶(而不是運(yùn)營商)處所的設(shè)備，其作用是發(fā)起、傳輸或終止電信服務(wù)。

1975年，聯(lián)邦通信委員會在其法規(guī)第68部分規(guī)定了用戶在公共交換電話網(wǎng)絡(luò)使用非電話公司制造設(shè)備的原則。第68部分規(guī)定解決了終端設(shè)備連接公共電話網(wǎng)絡(luò)的問題，它允許消費(fèi)者使用任何來源的設(shè)備連接到公共網(wǎng)絡(luò)，只要該設(shè)備符合第68部分列出的技術(shù)規(guī)范。聯(lián)邦通信委員會的設(shè)備登記和認(rèn)證程序經(jīng)過了精心設(shè)計(jì)，讓富有創(chuàng)新精神的制造商得以制造和部署一系列在公共網(wǎng)絡(luò)中使用的語音和數(shù)據(jù)設(shè)備，而且制造商這樣做無需獲得聯(lián)邦通信委員會或壟斷電話公司的事先許可。

通過允許設(shè)備接入電話網(wǎng)絡(luò)，第68部分規(guī)定以及聯(lián)邦通信委員會撤銷對用戶駐地設(shè)備管制的決定調(diào)動了多方力量，最終促進(jìn)了調(diào)制解調(diào)器的普及。如果沒有第68部分規(guī)定，公共交換網(wǎng)絡(luò)的用戶將無法讓自己的電腦和調(diào)制解調(diào)器連接到網(wǎng)絡(luò)，而那很可能導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)無法發(fā)展起來。

1962年，首款商用調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)品被美國電話電報(bào)公司生產(chǎn)出來，其速率為每秒300比特。到1991年，調(diào)制解調(diào)器的速率已經(jīng)提高至每秒14.4千比特。三年后，這個速率翻了一番，至每秒28.8千比特。1996年，布倫特·湯森(Brent Townshend)發(fā)明了56K調(diào)制解調(diào)器。

在電力行業(yè)，“逆變器”可能是最接近調(diào)制解調(diào)器的類比了。再把這個類比更進(jìn)一層，我們可以打比方說，如今最頂尖的逆變器技術(shù)每秒也只能傳輸數(shù)百比特的數(shù)據(jù)。連接電網(wǎng)的問題長久以來一直是而且如今仍然是阻礙分布式發(fā)電發(fā)展的一個主要制約因素，而對那些被設(shè)計(jì)成在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)工作的系統(tǒng)來說更是如此。

要跨越上述的能力缺口，谷歌的“小盒子挑戰(zhàn)賽”可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，但它肯定是朝著正確方向邁出了一步。為了讓大家了解其中的挑戰(zhàn)性有多大，讓我告訴大家這樣一件事：美國海軍(U.S. Navy)的海軍研究辦公室(Naval Research)曾在大約十年前贊助過一個名為“電力電子標(biāo)準(zhǔn)模塊”(Power Electronic Building Blocks，簡稱PEBB)的項(xiàng)目，旨在通過為系統(tǒng)組件設(shè)計(jì)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化平臺的工作，尋求降低電力電子技術(shù)(比如逆變器)的成本。

PEBB項(xiàng)目的理念很吸引人，但最終的成果不甚理想。在一年左右以后，我們將能看到谷歌的努力到底會有怎樣的結(jié)果。