節約一張紙，少開一天車，出門隨手關燈，更換節能電器……如今這些低碳生活方式已經處處可見。

       北京大學軟件與微電子學院微納電子發展戰略研究室王永文主任表示，在后工業時代，人口的過度增長是造成能源過度消耗的主要原因，環境污染已經成為制約能源發展的主要因素。

       為此，人們開始將節能減排和環境保護工作提到了議事日程上來，各國都出臺了包括環保法規、稅收政策等節能減排的種種舉措，并通過調整產業結構、資金投入、技術進步等手段來將節能減排付諸實施。

       而對于先進電子產品的設計工程師來說，如何采用更為先進的電子器件，為人類提供更為節能的電子產品，成為新在歷史使命。

半導體技術為節能做出重大貢獻

       集成電路的發明與產業發展將人類社會帶進了信息時代，以集成電路為基礎的信息產業已經成為世界第一大產業。與此同時，半導體技術在開發新能源、提高能源效率等方面都發揮著越來越重要的作用。美國節能經濟委員會在2009年發表的《半導體技術美國能源生產力革新的希望》研究報告中指出，基于過去半導體技術對節能的貢獻，預計到2030年全美將節省27%的能量。

圖1：美國能源情報署對半導體產品為美國帶來的節能效果預測
 
       據美國能源情報署預測，如繼續保持電器產品的效率不變，那么到2030年，美國全年用電量將比使用節能型家電產品高出1.896×109kW•h；而如果政府大力支持節能家電的使用并推出相關政策的話，則還能夠節省電力約1.242×109kW•h！

       以半導體技術推動下的智能電網為例，2008年中國社會用電總量近35000億千瓦時，實現電網信息化之后，每年在配電輸電用電等環節即可節約5%至10%的電力資源，節省價值近2000億元人民幣。



圖2：智能電網的使用將為中國社會用電總量帶來的降低效果預測

       據國網能源研究院電力供需實驗室預測，2011-2020年，電網智能化可使全社會最高用電負荷下降約4900萬kW，假設每下降1kW少建設1kVA變電容量，按3700元/kVA電網設備投資造價測算，可減少電網建設投資需求約1800億元。
如此這般，半導體技術支撐下的智能社區、智能交通、智能家居、智能工廠等等，同樣為節能型社會做出巨大貢獻。

綠色設計漸成潮流

        對于應用電子工程師而言，“綠色設計”不僅僅意味著使用符合RoHS環保法規的元器件，更為重要的是設計出工作穩定、性能可靠、功能強大、質量優良、經濟耐用的電子產品，以減少電子垃圾和廢舊電池，這需要我們建立新的“綠色設計”理念，因此電子設計同樣也要倡導“綠色設計”。

       安陽工學院電子信息與電氣工程學院副院長秦長海教授認為，真正做到“綠色設計”并不容易，一方面要求工程師擁有深厚的設計理念和設計水平，同時要把它當成一種習慣。這需要從學生時代就要開始進行“綠色設計”理念的教育，養成節能為先的設計習慣。

 

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