電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的發(fā)展與應(yīng)用

鄭 偉

（天津大港發(fā)電廠，天津 300272）

0 引 言

隨著當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，大眾對各類能源的需求量也隨之增長，特別是對電能而言。由于用電設(shè)備數(shù)量持續(xù)增多，因此對電能質(zhì)量的注重程度不斷提升，在電能需求量增長的同時(shí)，對電力供應(yīng)質(zhì)量提出了更高的要求。然而從當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況來看，資源匱乏與環(huán)境惡化情況越來越嚴(yán)重。我國當(dāng)前主要發(fā)電形式依然是燃煤發(fā)電形式，這種高能耗和高污染的特征與我國所提倡的節(jié)能減排及綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不相符。因此，有必要立足于當(dāng)前的火力發(fā)電模式采用電氣節(jié)能技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)展與利用新型能源來實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)，以此實(shí)現(xiàn)減少電能消耗與減輕環(huán)境污染的目的。

1 電氣節(jié)能技術(shù)的措施

1.1 以新型電力節(jié)能技術(shù)減少損耗

分布式供電屬于常見的節(jié)能環(huán)保型供電方式，其使用對象是集中式供電。這種供電方式主要通過在用戶周圍設(shè)置發(fā)電系統(tǒng)，采取分散式方式來輸送電能。相對傳統(tǒng)的輸電方式而言，分布式供電方式能耗量更小，并且還能夠通過可再生資源發(fā)電，起到環(huán)保節(jié)能的作用。引起對節(jié)能蓄能技術(shù)發(fā)展的重視，對實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能有著深遠(yuǎn)意義。新型電氣節(jié)能技術(shù)包括中央空調(diào)蓄冷技術(shù)、空氣源熱水熱泵蓄熱技術(shù)以及電爐鍋蓄熱技術(shù)等，可實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化，并將轉(zhuǎn)化后的電能存儲起來，在必要的時(shí)候轉(zhuǎn)化為電能。此項(xiàng)技術(shù)能夠在用電低谷期實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化與存儲，然后在供電高峰期時(shí)將電釋放出來，對降低電能浪費(fèi)和提高電能使用率極為有利[1]。

1.2 改進(jìn)電氣設(shè)備以降低損耗

傳統(tǒng)電氣設(shè)備在運(yùn)用時(shí)，存在能源消耗較大的缺陷。因此，有必要對傳統(tǒng)電氣設(shè)備加以節(jié)能改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，其具體操作方式如下。

1.2.1 節(jié)能優(yōu)化變壓器設(shè)備

變壓器設(shè)備是電氣設(shè)備中極為重要的元件之一，改進(jìn)變壓器有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。在使用電能過程中，不同的用戶有不同的要求，對傳輸電壓的要求也有所不同。因此在節(jié)能改進(jìn)變壓器時(shí)，需要在確保電能安全輸送的情況下合理調(diào)節(jié)電壓，盡量減少變壓器的損耗。采用非晶合金的變壓器可以在一定程度上減少能源損耗，而且后期的維修工作也比較容易。

1.2.2 優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行配置

電力系統(tǒng)的主體是電網(wǎng)，電網(wǎng)運(yùn)行中不時(shí)出現(xiàn)的無功電流對電能的輸送具有一定影響，會加大電能損耗。對此，以無功補(bǔ)償技術(shù)來改進(jìn)電網(wǎng)的運(yùn)行配置，可避免電能輸送過程中的損耗問題。這是一種極為重要的節(jié)能措施，不僅可以節(jié)省電能，還可以為電網(wǎng)的穩(wěn)定性提供保障。

1.2.3 節(jié)能改進(jìn)輸電線路

盡管我國地域廣闊，但資源分布并不平衡。我國西部區(qū)域發(fā)電系統(tǒng)相對集中，但東部沿海才是能耗的主要地帶。在相同的地區(qū)中，發(fā)電企業(yè)都建立在離市區(qū)較遠(yuǎn)的地方，所以需要通過輸電線來輸送電能。在輸送時(shí)不可避免地會消耗電能，電能損耗隨著距離與負(fù)載的的增加而增大，可以通過改進(jìn)輸電線路大幅度降低電阻值。此外，電網(wǎng)的設(shè)置需要依據(jù)本地經(jīng)濟(jì)與實(shí)際發(fā)展需求實(shí)行規(guī)劃，達(dá)到用戶的需求的基礎(chǔ)上，盡可能地縮短輸電距離，降低損耗。輸電線路鋪設(shè)過程中，應(yīng)控制好鋪設(shè)質(zhì)量，在達(dá)到用戶需求的基礎(chǔ)上，盡可能采用橫截面較大的導(dǎo)線，符合要求的最短鋪設(shè)距離，從而減少損耗[2-3]。

1.3 節(jié)能改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)與照明系統(tǒng)

當(dāng)建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)溫度低時(shí)，需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，這個(gè)過程會消耗較多的電能，所以需要通過現(xiàn)代化技術(shù)來降低電能損耗，在優(yōu)化配置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能。冰蓄冷技術(shù)是一種相對常見的技術(shù)，該技術(shù)在夜間電網(wǎng)低谷時(shí)期先制冷后儲存，然后在集中使用時(shí)釋放冷量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。此外，在大眾日常生活中，照明燈屬于必不可少的重要工具，在使用過程中會消耗極多的電能，因此必須要對照明燈加以節(jié)能改進(jìn)。在選擇照明方式時(shí)，合理利用自然光，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。此外，要以實(shí)際場所和用途為依據(jù)來合理選擇光源，如臥室選擇熒光燈照明，而要求較高的照明場所，可以選擇三基色與稀土熒光燈，室外照明則可以選擇具有較高耐用性的高壓鈉燈。

2 電力新能源的發(fā)展和利用

2.1 太陽能

我國最為常見的一種新能源就是太陽能，且相當(dāng)一部分采取分布式的發(fā)電模式。實(shí)踐研究表明，通過太陽能轉(zhuǎn)變成電能有著獨(dú)特的優(yōu)越性，不僅能夠最大化節(jié)約能源資源，而且可以獲得極好的使用效果，為節(jié)能減排與環(huán)保做出了一定貢獻(xiàn)。同時(shí)，應(yīng)該發(fā)揮本土優(yōu)勢，減輕應(yīng)用范圍的限制，各地區(qū)根據(jù)自身優(yōu)勢推進(jìn)將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的工作，減輕本地聯(lián)機(jī)用電與資源的雙重壓力。

2.2 風(fēng) 能

風(fēng)能是近些年的一種新興能源，在各方面的運(yùn)用都獲得了明顯效果。風(fēng)能可以通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換成電能，大幅度提升資源的利用率，同時(shí)不會形成污染或其他不良產(chǎn)物。但風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能也存在不足，主要因?yàn)槲覈L(fēng)力資源分布受地域性局限，一些地區(qū)無法廣泛應(yīng)用這種優(yōu)質(zhì)資源。實(shí)踐證實(shí)，全力推進(jìn)電力新能源的開發(fā)和利用工作，不管是站在經(jīng)濟(jì)價(jià)值還是環(huán)境保護(hù)角度都有著極好的市場與發(fā)展前景，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極好的促進(jìn)作用。通過利用風(fēng)能這種新能源，能較好緩解我國能源匱乏的情況，同時(shí)對保護(hù)生態(tài)環(huán)境與不可再生資源工作具有促進(jìn)作用，因此有必要加大新能源的開發(fā)與利用工作[4]。

2.3 核 能

在多種類型的新能源中，核能是具有最高效率的能源。但由于核能本身具有較高的危險(xiǎn)系數(shù)，因此在核能資源的開發(fā)運(yùn)用過程中需要密切注重核反應(yīng)。如今，我國核能開發(fā)尚處于初步開發(fā)階段，并且還未獲得廣泛運(yùn)用，因此有關(guān)研究者應(yīng)該吸收和參考國外的成功經(jīng)驗(yàn)，在核能開發(fā)過程中盡可能把控開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，減輕放射性危險(xiǎn)，充分挖掘核能。

2.4 地?zé)崮?/h3>

我國北方冬季氣候寒冷，許多人為了保證生活環(huán)境舒適溫暖，一般都在家中裝設(shè)供暖設(shè)施。隨著社會不斷發(fā)展，供暖設(shè)施也隨之不斷發(fā)展。對比以往的燃煤取暖方式來說，目前國內(nèi)大多數(shù)家庭都非常關(guān)注地?zé)峁┡?。相對而言，云南與西藏地區(qū)是地?zé)豳Y源較多的地區(qū)。據(jù)有關(guān)資料顯示，當(dāng)前階段我國可以應(yīng)用的地?zé)崽飻?shù)量已經(jīng)高達(dá)200個(gè)，可以使用的天然熱量超出了120J/a，所以目前地?zé)崮艹蔀榱穗姎庑履茉吹闹匾l(fā)展方向之一。在地?zé)豳Y源開發(fā)方面，國內(nèi)還具有相對巨大的市場與發(fā)展空間。地?zé)崮艿陌l(fā)展與應(yīng)用有助于推進(jìn)電力行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，還可以推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)更好地發(fā)展。

3 電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的應(yīng)用

3.1 屋頂光伏發(fā)電

這種節(jié)能技術(shù)是通過在建筑頂樓安裝光伏發(fā)電裝置，采集并存儲太陽能源后將其轉(zhuǎn)化為電能，以此為建筑提供電能，保障人們的日常需求。

3.2 節(jié)能變壓器

通常來說，現(xiàn)代建筑項(xiàng)目施工具有極大的用電需求。電氣設(shè)備類型與數(shù)量眾多，其中變壓器是核心部件，起到了至關(guān)重要的作用。建筑項(xiàng)目應(yīng)該選擇節(jié)能型變壓器，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)并控制建筑用電的目的。

3.3 合理選用供電與配電設(shè)施

現(xiàn)代建筑工程建設(shè)過程中，各種新型技術(shù)與設(shè)備獲得了有效應(yīng)用，供電裝置與電氣設(shè)備也是如此。通過合理設(shè)計(jì)和分布供電裝置與配電設(shè)備可以達(dá)到節(jié)能節(jié)電的目的。但由于當(dāng)前各類設(shè)備都是通電運(yùn)行的，建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備與電荷容量龐大且復(fù)雜，同時(shí)各類電路當(dāng)中的電損耗都極大，所以必須思考通過何種方式與技術(shù)來降低這種無用損耗。在選擇電氣設(shè)備導(dǎo)線時(shí)，可以考慮選用電導(dǎo)率比較小的銅芯，同時(shí)合理設(shè)計(jì)導(dǎo)線的鋪設(shè)線路，在減少用電耗損的同時(shí)，為用電安全提供保證[5]。另外，大力推廣應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源，可以起到更好的節(jié)能環(huán)保作用。

4 結(jié) 論

我國電氣方面的需求量隨著社會的發(fā)展而不斷增長。現(xiàn)如今，少數(shù)地區(qū)面臨著資源緊缺的窘?jīng)r，應(yīng)加大對電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的開發(fā)與利用的研究力度，盡可能將電能的損耗降到最低，以此緩解資源浪費(fèi)問題，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的，推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，為社會建設(shè)打下鋪墊。