電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的發(fā)展應(yīng)用

孫東躍

[摘? ? 要 ]一直以來，電氣損耗都是人們普遍關(guān)注的問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速發(fā)展，人們的生活離不開電能的支持，但是我國對電力的需求也大幅提升，為更好地滿足電能需求，很多電氣節(jié)能和電力新能源被開發(fā)出來，以下對此方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行簡述。

[關(guān)鍵詞]電氣節(jié)能技術(shù);電力新能源;發(fā)展應(yīng)用

[中圖分類號]TM92[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）08–00–03

Electric Energy Saving Technology and the Development and

Application of New Electric Energy

Sun Dong-yue

[Abstract]All along， electrical loss is a common concern. With the rapid development of China's economic development， people's life is inseparable from the support of electric energy， but China's demand for electric power is also greatly increased. In order to better meet the requirements of power saving， many electrical energy saving and new power energy sources have been developed. The development status of this aspect is briefly described below.

[Keywords]electrical energy saving technology; new power energy; development and application

在目前經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展形勢下，社會對電能的消耗也在大幅增加，為更好地滿足能源高效利用要求，就很有必要進(jìn)行電氣節(jié)能研究。此外還應(yīng)該適當(dāng)?shù)拈_發(fā)電力新能源，而解決環(huán)境污染以及一次能源不方便存儲方面的問題。

1 電力新能源發(fā)展的重要性

開發(fā)新能源有多方面的意義，如果可以有效地緩解運送嚴(yán)重局勢，且符合未來的節(jié)能環(huán)保發(fā)展趨勢。新能源在應(yīng)用過程中可以有效地減輕用電壓力，緩解電煤行業(yè)發(fā)展過程中引發(fā)的貨運問題。其次，新能源對節(jié)能減排的目標(biāo)實現(xiàn)有一定促進(jìn)作用。新能源可以方便的利用，也顯著減少了工農(nóng)業(yè)對化石能源的需求，同時對周邊環(huán)境的影響也會降低，因而是未來能源領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。最后，新能源也有利于實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)各方面的目標(biāo)。目前我國加大了生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度，且重點進(jìn)行空氣污染治理，不過煤炭發(fā)電和冬天北方取暖對空氣的污染很嚴(yán)重。且研究發(fā)現(xiàn)大氣污染主要和電力生產(chǎn)關(guān)于煤炭資源的利用有關(guān)。因而很有必要在做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)上，開展電力新能源的研究和開發(fā)利用，從而更好地滿足未來電力需求，也對經(jīng)濟(jì)社會的長遠(yuǎn)發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

2 電氣節(jié)能技術(shù)與措施

2.1 對變壓器設(shè)備改進(jìn)

變壓器對電力網(wǎng)有重要的意義，在其中引入節(jié)能技術(shù)可滿足電能的安全輸送相關(guān)要求，且損耗的電能也明顯減小，因而有很高的應(yīng)用價值。而對變壓器通過節(jié)能技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的主要目的為提高其運行性能。不同用戶的電力輸送的電壓時明顯不同的，因而就需要通過變壓器進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換，而滿足不同類型用戶的電力需求，不過在此過程中會導(dǎo)致電能的損失。因而應(yīng)該引入節(jié)能技術(shù)研發(fā)出低損耗的變壓器，更好的滿足節(jié)能減排相關(guān)的要求。選擇非晶合金鐵心研發(fā)的變壓器耗能小，在應(yīng)用過程中還可以顯著降低成本。此外在運行控制過程中，還可以對變壓器的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，從而降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在對電能從一個地區(qū)傳輸?shù)搅硪粋€地區(qū)時，需要對電力負(fù)載進(jìn)行調(diào)整，從而有效地降低電能在輸送時的損耗。在一定參數(shù)控制和調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，降低變壓器中的功率損失與消耗，這對節(jié)能環(huán)保有重要的意義。

2.2 對輸電線路進(jìn)行節(jié)能改造

我國資源分布不平衡，西部地區(qū)發(fā)電系統(tǒng)比較集中，但能耗卻集中在東部沿海區(qū)域，而在同一地區(qū)中，發(fā)電企業(yè)都集中在遠(yuǎn)離市區(qū)的區(qū)域，因此，需借助輸電線路對電能進(jìn)行輸送，在輸送的過程中，難免會損耗電能，隨著距離的增加和負(fù)載的增大，也會損耗較多的電能。因此，對輸電線路進(jìn)行改造也是重要對策之一，它的改造可以有效降低電阻值。在布置電網(wǎng)時，要結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和發(fā)展需求進(jìn)行規(guī)劃，在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，盡量減少輸電距離，從而有效降低損耗。在敷設(shè)輸電線路的時候，要對質(zhì)量進(jìn)行控制，在符合要求的基礎(chǔ)上，盡量采取橫截面比較大的導(dǎo)線，并降低損耗。

2.3 優(yōu)化電網(wǎng)配置，完善電氣節(jié)能技術(shù)

在電氣節(jié)能過程中設(shè)置合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)有重要的意義，也可以據(jù)此而顯著的降低電能消耗。電網(wǎng)在運行時存在一定無功電流，這會導(dǎo)致一定電能浪費，同時也影響到電網(wǎng)運行平穩(wěn)性。優(yōu)化電網(wǎng)配置時常用的一種方法為無功補償，從而顯著減少電網(wǎng)中的能量損耗。此外優(yōu)化電網(wǎng)配置也有利于改善電網(wǎng)功率的分配，可使得電壓保持平穩(wěn)，同時電能的消耗也明顯降低。

2.4 對建筑照明進(jìn)行節(jié)能設(shè)計

根據(jù)一些調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，建筑過程中消耗的能量中電氣占14%。為有效地降低能源消耗水平，我國政府管理部門也提出建設(shè)資源節(jié)約型社會的目標(biāo)，提倡在建筑領(lǐng)域節(jié)能減排，且在相應(yīng)的“十一五”規(guī)劃中對綠色照明和建筑節(jié)能2項技術(shù)進(jìn)行重點說明，由此可判斷出建筑節(jié)能和照明節(jié)能有多方面的價值。照明設(shè)備在運行過程中需要消耗很多能量，在節(jié)能建筑照明設(shè)計過程中應(yīng)該依據(jù)的原則為在保持照明效果條件下適當(dāng)?shù)亟档驼彰髂芰肯模浞掷秒娔?。相關(guān)措施具體如下：①充分利用自然光源。在照明時適當(dāng)?shù)乩煤徒Y(jié)合人工照明。②選擇合適的光源。具體分析場合的照明要求和特征，而選擇最適宜的照明模式。如家庭照明方面，熒光燈足以滿足要求，而室外照明則優(yōu)先選擇高壓鈉燈。③優(yōu)先選擇節(jié)能燈具。對照明模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇和調(diào)節(jié)，從而使得電能資源被充分地利用。

2.5 設(shè)計節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)的能耗相對大，且有較大的節(jié)能空間，對空調(diào)進(jìn)行節(jié)能時可選擇不同的技術(shù)，最重要的是選型匹配控制，合理地計算和匹配負(fù)荷，從而減少浪費。水泵耗電量占空調(diào)總用電量中的比例較高，因而很有必要進(jìn)行水泵節(jié)能設(shè)計，這對實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)可提供支持?？照{(diào)的送風(fēng)系統(tǒng)也對其節(jié)能效果產(chǎn)生直接的影響。在一定的制冷效果條件下，可根據(jù)熱動力學(xué)、流體力學(xué)相關(guān)的技術(shù)而設(shè)計出高性能的送風(fēng)系統(tǒng)，從而確保處理后的空氣高效地進(jìn)入到室內(nèi)下層，滿足溫度調(diào)節(jié)相關(guān)要求。

2.6 研發(fā)先進(jìn)的電氣節(jié)能技術(shù)，減少電能損耗

在進(jìn)行電氣節(jié)能時，對應(yīng)的供電模式一般是分布供電的，因而應(yīng)該對供電模式也進(jìn)行合理地設(shè)計與選擇。節(jié)能環(huán)保技術(shù)一般是集中供給電力，在實際應(yīng)用過程中為滿足效果相關(guān)要求，需要發(fā)電設(shè)備和電力用戶的距離近，在此基礎(chǔ)上通過分布式供電而確保相應(yīng)輸送的統(tǒng)一化，根據(jù)實際的經(jīng)驗可知這種模式可顯著降低電能損耗，可很好地節(jié)省大量的能源，表現(xiàn)出較高的應(yīng)用價值。此外通過分布式電氣節(jié)能技術(shù)，還可以循環(huán)利用資源，可以在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)安全輸送電力效果，同時也為實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)打下良好的基礎(chǔ)。對電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究，如適當(dāng)?shù)匾霟崴餍顭峒夹g(shù)，而提高能源的轉(zhuǎn)換效率，對能量進(jìn)行便攜的存儲，且務(wù)實高效地分配和運用電能，在此基礎(chǔ)上有效地減少浪費，為實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)打下良好的基礎(chǔ)。

3 電力新能源的開發(fā)與發(fā)展應(yīng)用

3.1 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的應(yīng)用

風(fēng)能屬于一種高效的清潔可再生能源，目前在分布式發(fā)電領(lǐng)域開始廣泛應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電過程中，可以通過能量轉(zhuǎn)換而將動能轉(zhuǎn)換為電能。葉片機組在設(shè)計過程中應(yīng)該確保滿足強度要求，同時盡可能地輕一些。而在進(jìn)行管理控制時，則需要進(jìn)行葉片迎合風(fēng)向和不同風(fēng)速條件下的控制等。為更好地滿足清潔能源相關(guān)要求，我國從2003年開始加大風(fēng)電的研究力度，且進(jìn)行政策上的扶持，這也促使風(fēng)電行業(yè)迅速發(fā)展，相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果表明，目前我國的風(fēng)電總?cè)萘恳呀?jīng)達(dá)到2000GW，有廣闊的發(fā)展前景。

3.2 太陽能光伏發(fā)電

目前太陽能已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，且取得了良好的效果。太陽能作為新能源有多方面優(yōu)勢，如適用性強、能源儲備量較大、且可以方便地管理和維護(hù)。在電力方面，光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要組成單元為光伏電池板、控制器以及蓄電池。在其應(yīng)用的過程中，可以通過光伏電板吸收太陽能，然后電能輸入到蓄電池進(jìn)行存儲，同時利用控制器而實現(xiàn)一定傳輸和控制目的，并據(jù)此實現(xiàn)節(jié)能的目的，且滿足各方面應(yīng)用要求。目前太陽能的利用范圍在不斷擴大，如太陽能路燈以及熱水器等。其在運行過程中都是基于太陽能電池板進(jìn)行發(fā)電，且接入公共電網(wǎng)。這樣可以顯著提高能源效率，減少浪費。

3.3 地?zé)崮茉吹拈_發(fā)

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動下，各類型新取暖設(shè)施開始被研發(fā)出，而地?zé)豳Y源在供暖方面有明顯的優(yōu)勢，目前已經(jīng)成為一種重要的家庭供暖模式。總體上看我國的地?zé)豳Y源很豐富，且分布也相對集中，大部分分布在云南以及西藏地區(qū)。相關(guān)調(diào)查結(jié)果表明，我國地?zé)崽飻?shù)量約為300個左右，相應(yīng)的能量輸出水平可達(dá)到1×102J/年。因而在電力新能源開發(fā)過程中，地?zé)豳Y源也有很高的應(yīng)用價值，且相應(yīng)的發(fā)展空間巨大。開發(fā)地?zé)豳Y源，有多方面的意義，對農(nóng)業(yè)和電力行業(yè)的發(fā)展都可起到促進(jìn)作用。

3.4 核能的開發(fā)

各類型新型能源中，核能是一種最為高效且清潔的能源，它滿足了人們?nèi)粘Ｋ璧拇蟛糠蛛娏?。但是，核能也存在著一定的缺點，即具有危險性，若出現(xiàn)泄露核能的問題，就會對該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，甚至還會危及到人們的身體健康。所以，在開發(fā)核能的時候，要對核反應(yīng)堆進(jìn)行建設(shè)，可以借助于西方發(fā)達(dá)國家的相關(guān)經(jīng)驗，把其風(fēng)險降到最低，從而實現(xiàn)核能的最大化應(yīng)用。

4 電力企業(yè)應(yīng)對新能源發(fā)展的對策

4.1 爭取國家支持力度

和國外相比，我國的新能源產(chǎn)業(yè)還不成熟，技術(shù)創(chuàng)新方面還有很多問題沒有解決，如成本高、風(fēng)險大、且不容易回收投入。因而在未來發(fā)展過程中，單純基于市場調(diào)節(jié)機制無法滿足新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。國家政府的支持對新能源發(fā)展有重要意義，此外還應(yīng)該制定出完善的新能源技術(shù)和裝備管理制度以及監(jiān)督機制，強化此方面的管理工作，從而科學(xué)高效的評價新能源科技企業(yè)的經(jīng)營狀況，從而制定出合適的引導(dǎo)或者扶持政策。

4.2 加快電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程

我國電網(wǎng)的性能水平還不高，和電力系統(tǒng)的發(fā)展相比還有一定的滯后。面對不斷變化的電力能源結(jié)構(gòu)，在以后的電網(wǎng)發(fā)展過程中，應(yīng)該重點進(jìn)行智能電網(wǎng)的研發(fā)和建設(shè)，這可以從如下角度入手。①要推進(jìn)統(tǒng)一智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這方面建設(shè)工作的內(nèi)容繁多，且涉及各方面因素，因而也是龐大的工程，需要多個部門和機構(gòu)進(jìn)行高效協(xié)作。我國現(xiàn)有的智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系主要是針對國內(nèi)電網(wǎng)的，為適應(yīng)未來的電力出口要求，還應(yīng)該建立起國際標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)體系。②在智能電網(wǎng)的建設(shè)和運營管理過程中，應(yīng)該適當(dāng)?shù)匾胄畔⒓夹g(shù)，而提高其信息化與智能化水平，在此發(fā)展過程中需要電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上的電力設(shè)備企業(yè)，也應(yīng)該盡可能地引入信息和人工智能技術(shù)。③建立智能電網(wǎng)試驗區(qū)，適當(dāng)?shù)亻_展相關(guān)的實驗工作，積累豐富的經(jīng)驗，為其推進(jìn)提供支持，同時也為建立試驗區(qū)積累經(jīng)驗，更好地滿足其全面推廣和發(fā)展各方面要求。

4.3 管理方面

強化新能源生產(chǎn)設(shè)備的管理工作，適當(dāng)?shù)匾胍恍┗谌斯ぶ悄艿木S修和管理技術(shù)，更好地滿足設(shè)備的管理和應(yīng)用要求;投資方面，在進(jìn)行投資前，企業(yè)應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)充分的市場調(diào)研，深入分析投資、運營、管理各方面的風(fēng)險，然后針對性地制定出科學(xué)合理的應(yīng)對策略，確保投資目標(biāo)的順利實現(xiàn);創(chuàng)新能力的高技術(shù)人才對新能源的發(fā)展有重要保障作用，企業(yè)應(yīng)該適當(dāng)?shù)匾牒团嘤?xùn)此方面人才，為發(fā)展新型能源產(chǎn)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)，同時確保項目的順利推進(jìn)。

5 結(jié)束語

在目前的電力行業(yè)迅速發(fā)展形勢下，很有必要加大電氣節(jié)能技術(shù)和電力能源的研究力度，有效地緩解能源緊缺和電能消耗問題，在此基礎(chǔ)上滿足節(jié)能環(huán)保相關(guān)要求。此外還應(yīng)該對電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行全面研究，重點開發(fā)電力新能源，為電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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