電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的發(fā)展應(yīng)用

康永明

寧夏銀相電力工程技術(shù)有限公司 寧夏銀川 750000

1 我國(guó)電氣節(jié)能歷程

電能作為一種優(yōu)質(zhì)的二次能源，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的能源之一，近階段，我國(guó)一直處于對(duì)電力資源需求不滿的狀態(tài)。2013年全國(guó)總用電量達(dá)到53223億千瓦時(shí)，比上年同期增長(zhǎng)7.6%，2006年—2013年以來年均增長(zhǎng)10.16%。2014年是我國(guó)節(jié)電歷程上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2014年全國(guó)總用電量達(dá)到55637億千瓦時(shí)，增速下降3.18個(gè)百分點(diǎn)，通過節(jié)電節(jié)省的能源占社會(huì)技術(shù)節(jié)能的78.9%。從2015年至2017年，全國(guó)總用電量增長(zhǎng)率分別為1.0%、5%、6.6%，在過去的五年中，全國(guó)的用電量增長(zhǎng)率呈U形走勢(shì)。

在我國(guó)的發(fā)電裝機(jī)容量中，火電裝機(jī)容量的比例相對(duì)較高 （超過70%） 。2011年，6000kw及以上電廠發(fā)電生產(chǎn)及供熱消耗了19.87億噸原煤，占全國(guó)工業(yè)用煤53.88%。隨著節(jié)能減排工作的逐步推進(jìn)，我國(guó)火電裝機(jī)的比重逐步下降，截止到2017年，我國(guó)火電裝機(jī)占發(fā)電裝機(jī)的58%[1]。

2 電氣節(jié)能技術(shù)提高措施

2.1 優(yōu)化改造變壓器，提高節(jié)能效應(yīng)

在電力系統(tǒng)中，變壓器是最基礎(chǔ)的零構(gòu)件，并且具有重要的作用，在變壓器設(shè)備運(yùn)行過程中，通過合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，能夠提高變壓器的運(yùn)行效率，同時(shí)，保證電力能源輸送的安全穩(wěn)定性，進(jìn)而達(dá)到降低能源消耗的目的。通常變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的主要作用，就在于降低運(yùn)行過程中的能耗。不同電力用戶在需求量方面有明顯的差異，主要是因?yàn)椴煌娏τ脩糨斔偷碾妷河酗@著差距，在變壓器設(shè)備運(yùn)行過程中，會(huì)造成一定程度的損耗，因此，降低此環(huán)節(jié)的損耗直接決定了最終的節(jié)能效果。針對(duì)此，在制作變壓器時(shí)，可以合理利用非晶合金鐵芯，該材料既能夠確保環(huán)保效應(yīng)達(dá)到理想水平，又能降低能源損耗，控制成本投入，具有明顯的優(yōu)勢(shì)價(jià)值，所以值得大力推廣。

2.2 電網(wǎng)的優(yōu)化配置

電力能源必須要通過復(fù)雜的電網(wǎng)進(jìn)行傳輸配置之后才能夠得以利用，但是由于電網(wǎng)本身的特殊性，在其傳輸?shù)倪^程中可能會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的電能損耗，造成能源浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)，在電網(wǎng)的運(yùn)行過程之中，常常會(huì)有無功電流的大量出現(xiàn)，因而就會(huì)導(dǎo)致在電網(wǎng)傳輸?shù)倪^程之中能源損耗變大，變壓器的利用率也降低，接收方用戶的電壓不穩(wěn)定。鑒于此，必須要提高系統(tǒng)的功率，降低電網(wǎng)輸送過程中的能源損耗。另外，還必須通過無功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，從而降低線路中出現(xiàn)的損耗。無功補(bǔ)償優(yōu)化指的就是適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電網(wǎng)之中的無功電流，在合理分配無功電流的基礎(chǔ)之上盡最大可能降低電網(wǎng)傳輸過程中的功率消耗，保證電壓維持在最佳水平。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用，高壓無功補(bǔ)償技術(shù)也得到了相應(yīng)的提升，且在各個(gè)變電所中都得到了成功的應(yīng)用。

3 創(chuàng)新型節(jié)能資源的類型

3.1 光伏發(fā)電

隨著目前對(duì)太陽能技術(shù)的深度研究，將太陽能作為新能源且應(yīng)用于實(shí)際中已經(jīng)十分普遍，且能源的儲(chǔ)備量也十分龐大?，F(xiàn)階段，太陽能資源已經(jīng)被開發(fā)，在各個(gè)方面的應(yīng)用也十分常見。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板、控制器及蓄電池等組成。該系統(tǒng)是通過一個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽能與電能之間的連接，完成太陽能的儲(chǔ)存，控制太陽能傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的管理。采用清潔且可再生的太陽能資源進(jìn)行發(fā)電，可以達(dá)到節(jié)能的目的。

目前，光伏發(fā)電在人們的日常生活中十分常見，最典型的一個(gè)例子就是建設(shè)局規(guī)定居民建筑中必須安裝太陽能熱水器，這種熱水器的運(yùn)行原理也是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，之后對(duì)水進(jìn)行加熱，以供人們?nèi)粘Ｉ钏?，大大?jié)約了電能；另一個(gè)典型的例子是目前人們?cè)谖蓓敯惭b光伏發(fā)電系統(tǒng)，將太陽能板接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，所得到的電能除了一部分供自家所需之外，其余部分與國(guó)家電網(wǎng)連接達(dá)成某種協(xié)議，這樣不僅能夠使得自家用電得到保障，還能夠使收入增加。這種方式在中國(guó)日照時(shí)間較長(zhǎng)的西北偏遠(yuǎn)地區(qū)十分常見且受到人們的歡迎。

3.2 地?zé)崮茉吹拈_發(fā)

中國(guó)北方冬季氣溫較低，供暖設(shè)備成為居民生活必備。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，供暖設(shè)施也在不斷改進(jìn)，不同于傳統(tǒng)的燃煤取暖，地?zé)豳Y源在現(xiàn)階段家庭供暖中受到了極高的重視。在中國(guó)，主要是云南及西藏地區(qū)，擁有豐富的地?zé)豳Y源。相關(guān)調(diào)查顯示，目前中國(guó)可以利用的地?zé)崽飻?shù)量達(dá)到300處左右，可利用的天然熱量達(dá)到110J/a。因此，現(xiàn)階段電力新能源開發(fā)的主要方向就是地?zé)豳Y源。而在地?zé)豳Y源的開發(fā)中，中國(guó)仍舊擁有極大的發(fā)展空間。另外，地?zé)豳Y源的開發(fā)不僅僅能夠進(jìn)一步推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)還能夠在一定程度上推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)大發(fā)展。

3.3 風(fēng)能的開發(fā)利用

類似于太陽能，風(fēng)能也是一種可循環(huán)利用、可再生的綠色能源，同時(shí)也是各個(gè)國(guó)家開發(fā)的重點(diǎn)。風(fēng)能的開發(fā)利用緩解了全球能源緊張的現(xiàn)狀，同時(shí)也是各個(gè)國(guó)家電力節(jié)能規(guī)劃之中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，不僅僅能夠顯著提高電能的利用率，同時(shí)還不會(huì)產(chǎn)生輻射或者環(huán)境污染。作為一項(xiàng)非常有潛力的工程，風(fēng)能發(fā)電對(duì)于中國(guó)目前號(hào)召的“節(jié)能減排”有著十分重要的意義。然而目前中國(guó)的風(fēng)力發(fā)電基地大多規(guī)模比較小且十分偏遠(yuǎn)，若要使風(fēng)能轉(zhuǎn)化后的電能滿足人們?nèi)粘Ｉ钏瑁€需要開展電網(wǎng)的大規(guī)模輸送工作，這給風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也為電力新能源的開發(fā)提出了難題。

4 結(jié)論

節(jié)約用電不是權(quán)宜之計(jì)，而是長(zhǎng)遠(yuǎn)方針，是當(dāng)今的迫切需要，更是持之以恒的重任。對(duì)于本文所提及的水泵、風(fēng)機(jī)和電力變壓器的節(jié)電原則與發(fā)展方向，同樣適用于其他通用設(shè)備的節(jié)電。