芻議電工新技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)未來(lái)展望

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芻議電工新技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)未來(lái)展望

趙 峰

（新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆昌吉,831109）

摘要：電工新技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大的作用，本文從電工新技術(shù)發(fā)展的必要性進(jìn)行分析，展望目前已經(jīng)出現(xiàn)但是卻沒(méi)有大規(guī)模投入使用的電力新技術(shù)的發(fā)展和利用。

關(guān)鍵詞：電工新技術(shù)；發(fā)展；展望

The development of new electrical technology and the prospect o f the future

Zhao Feng

（Changji College, Changji City,Xinjiang,831109)

Abstract：The development of new electrical technology plays a significant role in the development of the economy of our country,this paper analyzed the necessity of electrical new technology development and prospect the new electrical technology which has appeared but haven’t large-scale investment in the use.

Keywords：new electrical technology;development;Prospect

0　引言

電工技術(shù)學(xué)是一門涉及電力生產(chǎn)和電工制造工業(yè)生產(chǎn)體系的學(xué)科，它的主要研究領(lǐng)域?yàn)殡姶蓬I(lǐng)域，研究電磁的客觀規(guī)律以及電磁技術(shù)的應(yīng)用。電工技術(shù)這門學(xué)科起始于19世紀(jì)中葉，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不斷發(fā)展，已經(jīng)成長(zhǎng)為有著多個(gè)學(xué)科分支工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域，并且已經(jīng)逐漸成為社會(huì)現(xiàn)代化程度的重要衡量標(biāo)志。

1　我國(guó)電工新技術(shù)的發(fā)展

1.1我國(guó)的資源現(xiàn)狀與電力的需求

隨著電工新技術(shù)在我國(guó)的不斷發(fā)展，我國(guó)的電力能源產(chǎn)業(yè)也一定程度上得益于電工新技術(shù)的發(fā)展，能源的結(jié)構(gòu)也得到了一定程度的改善，我國(guó)電力發(fā)電技術(shù)得到了一定程度的提高。首先，在我國(guó)的輸配電行業(yè)，超導(dǎo)體和半導(dǎo)體的應(yīng)用帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，從上世紀(jì)60年代初期開(kāi)始，實(shí)用型超導(dǎo)體便開(kāi)始在電工領(lǐng)域使用，其優(yōu)越的性能和超低的能耗，使其在電工領(lǐng)域的運(yùn)用越加的廣泛，隨后高臨界溫度超導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)，為超導(dǎo)體在輸配電行業(yè)中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，半導(dǎo)體在節(jié)能電源以及自動(dòng)控制領(lǐng)域的使用也為我國(guó)的電力能產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展，半導(dǎo)體的發(fā)展為電工領(lǐng)域帶來(lái)了更高效的電力電器和光電器件，促進(jìn)其快速發(fā)展。

最后，在發(fā)電技術(shù)和發(fā)電設(shè)備的制造上電工新技術(shù)也為我國(guó)電力能源行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得我們能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠解決電力發(fā)電技術(shù)中需要大量復(fù)雜運(yùn)算與精密操作的難題能夠準(zhǔn)確而高效的解決，并且利用計(jì)算機(jī)的cad技術(shù)能夠完成對(duì)電力發(fā)電機(jī)器的復(fù)雜設(shè)計(jì)，使得原本復(fù)雜的發(fā)電設(shè)備的制造與設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單。同時(shí)電工新技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)的快速發(fā)展也大大提高了發(fā)電單位的工作效率和發(fā)電量，甚至改變了整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。同時(shí)電力電子技術(shù)的快速發(fā)展也為太陽(yáng)能，風(fēng)能的大范圍的推廣與利用提供了新的動(dòng)力，為電力行業(yè)增加了新的動(dòng)力，為我國(guó)的電力能源系統(tǒng)創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)也做出了極大的貢獻(xiàn)。微電子技術(shù)的廣泛運(yùn)用也為我國(guó)的電力能源系統(tǒng)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

2　電工新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1超導(dǎo)電工技術(shù)

近年來(lái)，超導(dǎo)體電工技術(shù)在電力交通運(yùn)輸各個(gè)行業(yè)中均得到了應(yīng)用。電力發(fā)電行業(yè)中的應(yīng)用主要有：核電站中的相關(guān)器件的使用和磁流體發(fā)電技術(shù)的投入使用，在交通運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用主要包括：磁懸浮列車的投入使用和少量的磁流體推進(jìn)船的投入運(yùn)營(yíng)。隨著這些先進(jìn)的電工技術(shù)投入使用，相信隨著人們對(duì)超導(dǎo)體的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，其優(yōu)越的性能也將越來(lái)越被認(rèn)同，在不久的將來(lái)。超導(dǎo)體在輸電線和變壓器的制造、發(fā)電機(jī)的制造技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒌玫皆絹?lái)越多的應(yīng)用。

就目前超導(dǎo)體的研究熱點(diǎn)而言，超導(dǎo)體應(yīng)用的主要障礙是超導(dǎo)體材料的使用溫度過(guò)低，因此超高溫超導(dǎo)體成為未來(lái)超導(dǎo)體技術(shù)的研究熱點(diǎn)，酒氣應(yīng)用于電力發(fā)電技術(shù)的項(xiàng)目熱點(diǎn)主要是超導(dǎo)材料制造電機(jī)、變壓器和利用超導(dǎo)材料設(shè)計(jì)儲(chǔ)能器件。其優(yōu)勢(shì)在于超導(dǎo)電機(jī)具有超低的功耗和超高的效率。實(shí)際上我國(guó)的超導(dǎo)項(xiàng)目已經(jīng)走在世界前列并開(kāi)始研發(fā)出由超導(dǎo)材料制造而成的實(shí)驗(yàn)題樣機(jī)，主要應(yīng)用于發(fā)電技術(shù)的由：高溫的超導(dǎo)體輸電電纜、高溫的超導(dǎo)材質(zhì)變壓器和限流器、高溫超導(dǎo)材料的儲(chǔ)能裝置等發(fā)電設(shè)備。

2.2聚變電工技術(shù)

原子核能能夠爆發(fā)巨大的能力，而這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)最早的運(yùn)用是原子彈的使用，也就是核裂變能的具體運(yùn)用，目前大多數(shù)的核電站也是以核裂變能為動(dòng)力提供電力。雖然發(fā)電技術(shù)較為成熟可是裂變的原料釉的世界范圍內(nèi)的儲(chǔ)藏量是有限的，且核裂變的安全問(wèn)題和裂變后無(wú)法直接處理的核廢料問(wèn)題一直困擾著科學(xué)家們。但是核聚變則不同其所需的原料是重氫，其在全球范圍的是取之不盡用之不竭的。因此我只要按照核裂變發(fā)電站的方式控制核聚變，就能使之成為核聚變電站，但是就目前來(lái)說(shuō)全球范圍內(nèi)，還沒(méi)有一座成功運(yùn)營(yíng)的核聚變發(fā)電站，因?yàn)槠渚圩兛刂萍夹g(shù)的復(fù)雜程度要比裂變的控制技術(shù)復(fù)雜的多。

受控核聚變的發(fā)展以及利用可以提供取之不竭的清潔能源，從根源上解決經(jīng)濟(jì)與能源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題。核聚變具有極為重要的科學(xué)現(xiàn)實(shí)性，它依靠核工業(yè)技術(shù)以及電工新技術(shù)的結(jié)合，為能源的利用提供更加便利的方式，核聚變電站的建立還可以促進(jìn)新興電工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.3磁流體發(fā)電技術(shù)

高溫、高速流動(dòng)的氣體通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，這些氣體在高溫下發(fā)生電離，出現(xiàn)自由電子，變成了能夠?qū)щ姷母邷氐入x子氣體。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)高溫等離子氣體高速流過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，就切割磁力線產(chǎn)生電流。目前來(lái)說(shuō)磁流體發(fā)電技術(shù)還相對(duì)不夠成熟，所以要將磁流體發(fā)電技術(shù)真正的運(yùn)用到電力生產(chǎn)中并使其產(chǎn)業(yè)化，還需要不斷的對(duì)其進(jìn)行深入的研究。

2.4磁流體推進(jìn)技術(shù)

底部有線圈通上電流就會(huì)在海水中產(chǎn)生磁場(chǎng)，同時(shí)在船底下裝上磁極，利用海水的導(dǎo)電特性，形成回路，使海水帶電，這樣海水在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生電磁力，向后推動(dòng)海水，在反作用力的作用下，船體向前運(yùn)行。所以不用螺旋槳。雖然磁流體推進(jìn)船只還沒(méi)有大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化，但是其應(yīng)用的前景非常的明朗，使用這種技術(shù)的船只，其能耗將非常的低，且速度也相對(duì)較快。

2.5可再生能源發(fā)電

據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)的發(fā)電總量將由現(xiàn)在的3.5億千瓦增加至2020年的約9億千瓦，將水電和火電設(shè)想到最大限度，還缺近1億千瓦，由于核電原料的限制總?cè)萘坎粫?huì)超過(guò)4千萬(wàn)千瓦，從而可再生能源發(fā)電就提到了日程，可再生能源除水電外，還有風(fēng)電、太陽(yáng)熱、光伏、地?zé)?、生物能等，其中風(fēng)能發(fā)展最快，技術(shù)也最成熟。太陽(yáng)能電站的發(fā)展也相當(dāng)?shù)难杆?，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)單各家庭電能的自給自足，隨著大規(guī)模的光伏電站和風(fēng)能電站投入使用，我國(guó)的電力建設(shè)的格局也在發(fā)生著改變，可再生能源發(fā)電站的建設(shè)也越來(lái)越被電力企業(yè)所關(guān)注。相信在不久的將來(lái)人們將越來(lái)越多的用上環(huán)保、安全而穩(wěn)定的電能。

2.6磁懸浮列車技術(shù)

懸浮列車是一種采用磁懸浮、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的新型無(wú)輪高速地面交通工具。具有速度高，運(yùn)客量大，對(duì)環(huán)境影響（噪聲、振動(dòng)）小，能耗低，運(yùn)行安全平穩(wěn)，無(wú)脫軌危險(xiǎn)，爬坡能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。目前磁懸浮列車技術(shù)已有相當(dāng)規(guī)模的列車投入使用，其高速、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，也越來(lái)越多的得到人們的認(rèn)可。相信在不久將來(lái)，將會(huì)有更多的磁懸浮列車投入使用，為人們的出行帶來(lái)更多的便利。

2.7燃料電池技術(shù)

眾所周知，水分解后可產(chǎn)生氫和氧，反之，氫和氧化合生成水。燃料電池正是利用水電解及其逆反應(yīng)獲取電能的裝置，由天然氣、石油、甲醇、煤等原料為燃料制造氫氣，然后與空氣中的氧反應(yīng)，便可輕易的得到所需的電源。 而且利用這一的方法制造的燃料電池對(duì)于環(huán)境的污染幾乎為零，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展有著重大的意義。

3　電工新技術(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用

我國(guó)經(jīng)濟(jì)目前發(fā)展形勢(shì)良好，而經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，離不開(kāi)電力系統(tǒng)提供動(dòng)力支撐，大力發(fā)展電工新技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)電力系統(tǒng)的快速而健康的發(fā)展具有重大的意義。同時(shí)電工新技術(shù)的發(fā)展，也能為電工制造、新型交通運(yùn)輸和高科技醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展都具有巨大的推動(dòng)作用。同時(shí)不管是電力發(fā)電制造行業(yè)，新型交通運(yùn)輸行業(yè)還是高端醫(yī)療技術(shù)行業(yè)的發(fā)展都需要大力的研發(fā)電工新技術(shù)，因而促使電工新技術(shù)的各種先進(jìn)的理論、高科技技術(shù)和新型的材料都在這樣的巨大需求下問(wèn)世，而且正一步一步的對(duì)行業(yè)進(jìn)行技術(shù)的革新。已經(jīng)有相當(dāng)一部分的傳統(tǒng)行業(yè)受到電工新技術(shù)的影響產(chǎn)生了革命性的變化。

4　小結(jié)

在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中，勞動(dòng)生產(chǎn)的趨勢(shì)是漸漸的由依靠體力勞動(dòng)的生產(chǎn)模式向主要依靠腦力勞動(dòng)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，未來(lái)創(chuàng)造的社會(huì)財(cái)富主流形勢(shì)將會(huì)是智力密集型的生產(chǎn)形式，而非腦洞密集型的生產(chǎn)形式。而研發(fā)電工新技術(shù)的新技術(shù)成果，將對(duì)我國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)事業(yè)和科技創(chuàng)新產(chǎn)生重大的促進(jìn)作用，因此，必須不斷

的加大對(duì)電工新技術(shù)的研發(fā)力度，和推廣電工新技術(shù)的強(qiáng)度，然而與國(guó)外的電工新技術(shù)的發(fā)展比較起來(lái)，我國(guó)的科研制度和對(duì)人才的重視程度都不夠，需要以電工新技術(shù)科研成果為導(dǎo)向，并建立寬松的科研人員管理體制，激勵(lì)更多的人才積極的參與到電工新技術(shù)的研發(fā)工作當(dāng)中，并建立相對(duì)完整的制度積極促進(jìn)成果的產(chǎn)業(yè)化。

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趙峰（1969-），男，新疆奇臺(tái)人，本科，講師，研究方向:電子技術(shù)及應(yīng)用

作者簡(jiǎn)介