電氣技術(shù)的發(fā)展與挑戰(zhàn)

摘要：信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了電氣行業(yè)的技術(shù)革新，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及控制技術(shù)與電氣技術(shù)的結(jié)合愈加緊密。一方面電氣技術(shù)在新時(shí)期得到了長(zhǎng)足發(fā)展，形成了穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈，在發(fā)展趨勢(shì)上向智能化、綠色化轉(zhuǎn)變，另一方面在行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)及結(jié)構(gòu)調(diào)整方面也面臨著挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：電氣技術(shù)；發(fā)展方向；綠色化；智能化；升級(jí)轉(zhuǎn)型

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的智能化及綠色化發(fā)展趨勢(shì)的形成，我國(guó)的電氣技術(shù)也邁入了飛躍發(fā)展的新階段。綠色電網(wǎng)理念的興起，新時(shí)期的電氣技術(shù)向著更加智能，更加綠色的方向發(fā)展，出現(xiàn)了一些智能化程度較高，環(huán)保性更強(qiáng)的電氣技術(shù)及設(shè)備，引領(lǐng)了電氣技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。

一、電氣技術(shù)的發(fā)展過(guò)程及應(yīng)用

（一）電氣技術(shù)的發(fā)展

電氣技術(shù)的發(fā)展來(lái)源于電磁學(xué)的基本理論，從最初的磁效應(yīng)，到歐姆定律及法拉第電磁感應(yīng)定律的提出，最后形成了經(jīng)典電磁學(xué)理論，正是經(jīng)典電磁學(xué)的產(chǎn)生為人類(lèi)廣泛利用電能提供了理論依據(jù)。此后電能得到普遍使用后，電氣技術(shù)漸趨成熟，縱觀電氣技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，本質(zhì)上就是不斷摸索電能的開(kāi)發(fā)利用形式、實(shí)現(xiàn)電能利用的效率最優(yōu)化、最經(jīng)濟(jì)實(shí)用化的發(fā)展過(guò)程。

（二）電氣技術(shù)的應(yīng)用

電氣技術(shù)伴隨著電能的發(fā)展而發(fā)展，電能便于實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，又能夠有效傳遞信息，在傳輸及分配環(huán)節(jié)又不受距離的限制，因此，借助電能的這一突出特性，電氣技術(shù)就被用于照明、電話，此后逐步擴(kuò)展到了各種電力生產(chǎn)部門(mén)中，并迅速融入到人們的各項(xiàng)生產(chǎn)生活領(lǐng)域[1]。

二、電氣技術(shù)的發(fā)展方向

從總體上看，電氣技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出“綠色化，智能化”的發(fā)展趨勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）電力系統(tǒng)及電氣行業(yè)的綠色化、智能化成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求

制造業(yè)是我國(guó)的主要產(chǎn)業(yè)形式，要實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，就要極力促使制造業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色化、智能化的發(fā)展，而電氣制造作為制造業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，也必將邁向綠色化、智能化的發(fā)展方向。電氣行業(yè)又與電力系統(tǒng)緊密相連，而電力系統(tǒng)的綠色化又為實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)業(yè)的綠色化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的形成，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的”綠色化”模式成為世界各國(guó)的發(fā)展共識(shí)，而世界氣候環(huán)境的改善治理，又離不開(kāi)電力能源系統(tǒng)的綠色化革新，電力行業(yè)領(lǐng)域中的特高壓電網(wǎng)建設(shè)及清潔新能源的替代，就是促進(jìn)電力能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的有益嘗試[2]。特高壓電網(wǎng)的建設(shè)能夠?yàn)檩^大規(guī)模應(yīng)用風(fēng)能、水能、光伏能等，有效提高了電力系統(tǒng)的綠色化程度，為電氣行業(yè)的綠色化發(fā)展指明了方向。

（二）國(guó)家各項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃為電氣行業(yè)的綠色化、智能化發(fā)展提出了具體要求

我國(guó)近兩年出臺(tái)的各項(xiàng)規(guī)劃文件，如《綠色制造科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》、《智能制造科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》、《智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》及《電器工業(yè)“十二五”發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》等規(guī)劃文件，就綠色制造及智能制造做出了具體的闡述及要求。

各類(lèi)規(guī)劃文件明確指出了電器制造要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的綠色化，采用節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)技術(shù)，在關(guān)鍵的共性技術(shù)方面大力實(shí)施綠色化的改造，以提高我國(guó)的電器制造的競(jìng)爭(zhēng)力。在相關(guān)的涉及智能制造的規(guī)劃文件中，又提出了加強(qiáng)電器產(chǎn)業(yè)裝備自主化的要求，減少對(duì)國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)的依賴程度，將智能制造技術(shù)作為未來(lái)發(fā)展的主要方向，實(shí)現(xiàn)制造產(chǎn)業(yè)的智能化。在低壓電器的制造上，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自主化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、可靠化及綠色環(huán)?；Ｔ谥悄茈娋W(wǎng)的建設(shè)上，又突出強(qiáng)調(diào)智能電網(wǎng)要在發(fā)電、輸電、配電及調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)，依托先進(jìn)的信息技術(shù)及材料技術(shù)，大規(guī)模采用清潔能源，優(yōu)化能源的使用效率，在電力供應(yīng)上達(dá)到優(yōu)質(zhì)化、可靠化。

從以上的各類(lèi)規(guī)劃文件中，我們不難看到，電氣行業(yè)的“綠色化、智能化”是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的主要方向，而隨著電力系統(tǒng)的綠色化和智能化的逐步實(shí)現(xiàn)，電氣技術(shù)的綠色化、智能化也不再遙遠(yuǎn)。

（三）“綠色化、智能化”成為了國(guó)際發(fā)展的共識(shí)

近些年來(lái)，在國(guó)際的工業(yè)制造領(lǐng)域中，綠色化和智能化成為了新的發(fā)展潮流，并逐漸成為工業(yè)展覽活動(dòng)的重要主題。21世紀(jì)的工業(yè)形態(tài)已不可避免邁入了綠色化的發(fā)展軌道中，在電氣行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，從插件到控制機(jī)柜，無(wú)一不體現(xiàn)出“綠色化”和“智能化”的制造理念，而世界范圍內(nèi)的裝備制造行業(yè)，都在沿著“綠色化”和“智能化”的趨勢(shì)前進(jìn)。

歐洲共同體在“綠色經(jīng)濟(jì)”的基礎(chǔ)上，提出了“智能經(jīng)濟(jì)”這一概念，而世界著名的電氣集團(tuán)，如西門(mén)子，菲尼克斯電氣及三菱電氣集團(tuán)等，都是“綠色”和“智能”作為產(chǎn)品的主打理念，深刻影響了電氣行業(yè)的發(fā)展潮流。毋容置疑，這些先進(jìn)電氣行業(yè)的發(fā)展案例必將對(duì)我國(guó)的電氣行業(yè)發(fā)展提供有益借鑒。

三、電氣設(shè)備的綠色化及智能化

針對(duì)全球氣候的惡化，綠色理念應(yīng)運(yùn)而生，各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都形成了綠色化的需求，出現(xiàn)了綠色電力、綠色經(jīng)濟(jì)、綠色裝備等概念。綠色化的實(shí)現(xiàn)途徑就是綠色制造及綠色生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備、工藝及管理等方面都采取綠色化的加工理念，既實(shí)現(xiàn)了節(jié)能增效，又促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展[3]。

具體到電氣設(shè)備制造領(lǐng)域，就是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)，在材料的環(huán)保性、工藝的節(jié)能性及回收處理上的可再生性加以結(jié)合，形成綠色裝備，然后再產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)大力推廣和示范，打造出綠色制造、咨詢服務(wù)、軟硬件開(kāi)發(fā)于一體的產(chǎn)業(yè)模式。電氣設(shè)備的綠色化，要具備幾個(gè)基本特征：

1.電力供給系統(tǒng)中突出電力的可再生性和綠色環(huán)保性。如德國(guó)的電力系統(tǒng)，即采用了可再生能源。

2.采用先進(jìn)技術(shù)，如IT技術(shù)，來(lái)對(duì)電網(wǎng)加以改造，促進(jìn)電網(wǎng)智能化程度。

3.電器與信息技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離操控。人們可以借助網(wǎng)絡(luò)，來(lái)實(shí)時(shí)了解電器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并能夠在網(wǎng)絡(luò)上選擇相應(yīng)的電器工作模式。如可以設(shè)定能耗較高的電器在電價(jià)相對(duì)低廉的時(shí)段進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，已達(dá)到節(jié)約能源的目的。

電氣設(shè)備的智能化，就是基于人工智能這一基本理論，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的擬人化功能，在模糊推理及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行結(jié)合，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，電氣設(shè)備逐漸顯現(xiàn)出智能化的特征，在發(fā)展趨勢(shì)上向成套設(shè)備的智能化方向靠攏。智能化的成套設(shè)備，能夠做到對(duì)輸配電系統(tǒng)的多種控制，如監(jiān)控、測(cè)量、診斷等，從而有效保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣設(shè)備智能化主要呈現(xiàn)出以下幾種特征：

1.性能方面，具備精度系數(shù)高，靈敏性強(qiáng)，環(huán)保性好、穩(wěn)定度高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

2.體積方面，由大型化向小型化方向發(fā)展，形成高度集成、功能多樣、數(shù)字化程度高的電氣設(shè)備。

3.機(jī)電一體化更加明顯，自動(dòng)化程度更高。

4.后期服務(wù)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)快捷化，組裝的自動(dòng)化、運(yùn)轉(zhuǎn)的無(wú)塵化及專(zhuān)業(yè)化等。

四、電氣技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)及對(duì)策

中國(guó)電氣行業(yè)的崛起速度驚人，電氣工業(yè)在現(xiàn)階段我國(guó)裝備工業(yè)中占據(jù)首要地位，但也存在著行業(yè)間的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)及產(chǎn)品的質(zhì)量隱患。結(jié)合新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，要做好以下幾方面以迎接行業(yè)挑戰(zhàn)。

（一）抑制惡意競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

現(xiàn)階段我國(guó)在電氣市場(chǎng)上出現(xiàn)了惡意競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象，在輸變電及發(fā)電設(shè)備方面都存在不同程度的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為，一些電力企業(yè)盲目采取壓價(jià)措施，致使產(chǎn)品的質(zhì)量難以保證。

對(duì)此，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，即實(shí)現(xiàn)電氣行業(yè)由速度效益型向質(zhì)量效益型加以轉(zhuǎn)變，走產(chǎn)業(yè)精品路線，打造精品電氣品牌，用品牌促進(jìn)效益增長(zhǎng)，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，要及時(shí)研發(fā)電氣工藝及電氣新裝備，緊密結(jié)合現(xiàn)階段建筑技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，努力促進(jìn)電氣工作的現(xiàn)代化程度。

（二）推進(jìn)電氣行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)調(diào)整

主要側(cè)重對(duì)電氣行業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)上和產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)上狠下功夫。針對(duì)電氣行業(yè)較大程度依賴國(guó)外技術(shù)的情況，要著力研發(fā)出具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端市場(chǎng)產(chǎn)品，以用于國(guó)家大型的建設(shè)工程當(dāng)中，比如核電設(shè)施、燃?xì)廨啓C(jī)等[3]。

在電氣產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)上，要打造出龍頭企業(yè)，用大企業(yè)促進(jìn)中小企業(yè)加快升級(jí)步伐，精耕電氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

（三）加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)得以更進(jìn)一步發(fā)展的重要推動(dòng)力。要建立企業(yè)為主導(dǎo)的生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、研究于一體的技術(shù)創(chuàng)新體制，各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮自身作用，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與社會(huì)企業(yè)研發(fā)中心做好銜接，承擔(dān)起基礎(chǔ)共性技術(shù)的研發(fā)任務(wù)。

節(jié)能環(huán)保技術(shù)、清潔能源、新能源、智能化電網(wǎng)等是電氣行業(yè)的發(fā)展主流，政府要做好引導(dǎo)工作，成立專(zhuān)項(xiàng)的資金扶持計(jì)劃，實(shí)力雄厚的領(lǐng)軍企業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)，從而提高競(jìng)爭(zhēng)力，占據(jù)全球電氣市場(chǎng)的高點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

電氣技術(shù)是眾多技術(shù)的結(jié)合體，一方面隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綠色化趨勢(shì)加強(qiáng)，另一方面電力系統(tǒng)的綠色化及智能化進(jìn)展，最終使電氣技術(shù)向著綠色化和智能化方向演變。針對(duì)新形勢(shì)下面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，電氣行業(yè)應(yīng)做好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的升級(jí)轉(zhuǎn)型，使電氣技術(shù)邁向更加智能化、環(huán)?；男路较?，從而將中國(guó)電氣技術(shù)提高到一個(gè)新的層次。

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