探析優(yōu)化電氣工程節(jié)能技術(shù)策略

呂欣

摘要：電氣工程作為建筑施工的重要項目之一，不僅要滿足工程質(zhì)量，而且需要進行節(jié)能環(huán)保調(diào)控。施工工程量較大、設(shè)備費用較高、不合理的設(shè)計等不僅會造成經(jīng)濟方面的損失，而且會進一步加劇能源的消耗。因此，如何將電氣工程有效合理地節(jié)能成為新趨勢。

關(guān)鍵詞：電氣工程;節(jié)能;優(yōu)化設(shè)計

我國堅持貫徹落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，社會群眾節(jié)能環(huán)保意識逐漸提高，節(jié)能減排重要理論應(yīng)運而生?？刂颇芰肯?，更好地適應(yīng)社會發(fā)展需求，這不僅是提高電氣工程系統(tǒng)運行效率和安全水平的有效措施，也是電氣自動化未來發(fā)展的必然方向。

一、電氣工程發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，以建筑工程為代表的各類基建工程正如火如荼推進，我國綜合國力逐步提升，促使電氣自動化領(lǐng)域朝著更高層次發(fā)展，節(jié)能技術(shù)逐步融入至電氣工程中?；仡檪鹘y(tǒng)電氣行業(yè)狀況，管理混亂的問題依然普遍存在，電氣工程運行全過程中的安全隱患較多，豐富的能源也未得到高效的利用，技術(shù)人員的專業(yè)水平不足，以致難以在設(shè)計階段對以上問題進行回避。而在大型項目快速發(fā)展的趨勢下，行業(yè)逐步提出了全新的需求，促使電氣工程在既有技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)突破，設(shè)計人員需要結(jié)合電氣工程節(jié)能技術(shù)，提高設(shè)計方案的整體水平。如今，技術(shù)人員可依托于 BIM 模型對電氣工程的設(shè)計方案做出更加科學(xué)的評價，將各方面的信息包括但不限于所需費用、突出的技術(shù)難點等通過模型直觀呈現(xiàn)出來，從而實現(xiàn)更可靠、更高效的綜合分析與進一步優(yōu)化。傳統(tǒng)層面的電氣工程在設(shè)計思路上具有明顯的局限性，各專業(yè)人員單獨工作，缺乏技術(shù)交流與探討的情況普遍存在，因此，往往難以顧及對新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，與節(jié)能技術(shù)相關(guān)的新技術(shù)、新材料應(yīng)用則更少。而隨著電氣工程設(shè)計工具的發(fā)展與進步，技術(shù)人員可以充分發(fā)揮出 BIM 建模的應(yīng)用優(yōu)勢，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中的漏洞并修改完善，在顯著提高工作效率的同時編制出更為科學(xué)可行的設(shè)計方案。同時也實現(xiàn)了多人員、多部門、跨專業(yè)的電氣工程協(xié)作設(shè)計，通過技術(shù)人員高效溝通、協(xié)調(diào)與驗證，共同突破技術(shù)難點，優(yōu)化設(shè)計方案，推動新技術(shù)、新材料的有效應(yīng)用。

二、電氣工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

電氣工程節(jié)能技術(shù)最顯著的作用在于降低經(jīng)濟成本。當(dāng)今無論是大眾生活還是企業(yè)生產(chǎn)，對電力的依賴性都越來越高，電力已成為重要的生活、生產(chǎn)資源，而目前我國仍以火力發(fā)電為主，需要消耗大量的不可再生能源，從而產(chǎn)生大量碳排放。應(yīng)用電氣工程節(jié)能技術(shù)則可以減少大眾用戶的生活成本，降低大量制造業(yè)、商業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低電網(wǎng)運行中的損耗，并且可以減少不可再生能源的消耗，最終產(chǎn)生“多方共贏”的結(jié)果，從而降低全社會整體經(jīng)濟成本。隨著生活水平的提高，“環(huán)保低碳”的理念越來越受到大眾的重視，越來越多與節(jié)能減排相關(guān)的政策也在引導(dǎo)著行業(yè)與社會發(fā)生改變。在此背景下，各類工商企業(yè)為了適應(yīng)政策與市場的要求，也必將越來越重視各類節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，電氣工程節(jié)能技術(shù)符合當(dāng)下的社會理念和產(chǎn)業(yè)需求，具有非常廣大的發(fā)展前景。

三、電氣工程節(jié)能措施

（一）照明設(shè)備節(jié)能設(shè)計

照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計是電氣工程節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。據(jù)調(diào)查，在一般的家庭電能消耗中，照明設(shè)備的消耗能夠達到約四分之一。因此，如何有效地減少照明設(shè)備的電氣消耗對減少整個電氣工程的電能消耗有著重大意義。

（1）節(jié)能燈具的選擇

設(shè)計人員在進行設(shè)計照明系統(tǒng)或選擇節(jié)能燈具時，首先要保證室內(nèi)的光照，而照明設(shè)備是用于補償室內(nèi)光照的。因此，設(shè)計人員首先要考慮并計算建筑物室內(nèi)的自然光照，根據(jù)計算結(jié)果進行節(jié)能燈具的選擇。節(jié)能燈具應(yīng)具有環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟等特性，因此通常選擇年限長、效率高、能耗低的燈具，這樣能夠有效降低照明設(shè)備成本以及建筑整體的能源消耗。設(shè)計人員可以根據(jù)地面反射系數(shù)推算出燈具的運用系數(shù)，進而選擇節(jié)能燈具。

（2）節(jié)能燈具的安裝

節(jié)能燈具能夠有效降低電氣工程的能源消耗，但是如果節(jié)能燈具無法進行合理的布置，將會增加建筑物的能耗。因此，合適地布置節(jié)能燈具將進一步節(jié)約能耗。不同的建筑物甚至建筑物內(nèi)不同區(qū)域，燈具的布置方法不同。例如，當(dāng)建筑物為大型商場時，需要集中供電，持久照明。此時，需要較為集中的布置燈具;而在客流量較低或者無需長時間照明的地域，可以布置少量燈具或者重新選擇適合的燈具。

（3）建筑物內(nèi)部裝飾

不同建筑物內(nèi)部的裝飾材料功能不同，直接影響建筑物內(nèi)部對光照的吸收或反射效果。例如，當(dāng)建筑物內(nèi)部的裝飾材料選擇顏色較淺的材料時，能夠較好地反射自然光，進而降低補償光源的消耗。因此，合理的建筑物內(nèi)部裝飾能夠有效地利用自然光，進一步降低建筑物的能源消耗。

（二）輸配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

輸配電系統(tǒng)對整個建筑工程的穩(wěn)定運行起著重要作用。因此，設(shè)計人員需要對整個輸配電系統(tǒng)進行預(yù)估，保證輸配電系統(tǒng)輸送的電力能夠覆蓋整個建筑物。此外，設(shè)計人員還需要考慮輸配電系統(tǒng)的節(jié)能。

（1）輸電效率

線路的損耗是輸配電系統(tǒng)損耗的主要部分，降低線路的損耗能夠有效降低整個輸配電系統(tǒng)的能耗。因此，設(shè)計人員需要更好地完善設(shè)計方案，計算輸電線路距離。在保證電力系統(tǒng)能夠覆蓋整個建筑物的前提下，盡量縮短線路的長度，降低輸電線路的能耗。此外，可以通過降低輸電線路的電流，如采用高壓或超高壓的輸電方式等，進一步降低能耗。

（2）節(jié)能燈具的安裝

變壓器作為電氣工程的主要原件，變壓器的質(zhì)量和效率能夠直接影響整個建筑物電力系統(tǒng)的效率。變壓器首先需要保證整個建筑物的需求，其次考慮節(jié)能、環(huán)保、低損耗。選擇變壓器時要考慮變壓器的容量，容量過低容易損壞甚至燒壞變壓器;而高容量的變壓器雖然能夠滿足建筑物的需求，但是會造成資源浪費。因此，如何選擇適宜的變壓器是減少變壓器能耗的關(guān)鍵步驟。目前，常用的選擇變壓器依據(jù)是變壓器的經(jīng)濟負荷率，而當(dāng)負荷率能夠維持在70%左右時是比較適合的變壓器。此外，選擇變壓器時，還需要因地制宜。不同的環(huán)境和建筑物，選擇變壓器的方式也不同。當(dāng)建筑物類型為大型時，如圖書館、體育館時，通常采用節(jié)能的干式變壓器;而當(dāng)所處環(huán)境為電壓波動較大的場所時，則應(yīng)采用有載調(diào)壓功能的變壓器。

（3）補償技術(shù)

設(shè)計人員在進行電力系統(tǒng)設(shè)計時，不僅要考慮所設(shè)計的電力系統(tǒng)能夠覆蓋整個建筑物，而且需要考慮電力系統(tǒng)的補償。由于電力系統(tǒng)中大部分設(shè)備屬于感性特性的負載，而這種特性將直接造成這些電氣設(shè)備功率因素下降，進而增大電能和能耗。此外，其他因素也會導(dǎo)致電力系統(tǒng)正常運行時產(chǎn)生能耗。因此，需要補償設(shè)備或技術(shù)手段進行電力系統(tǒng)的補償。補償設(shè)備或技術(shù)手段使得電力系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定，進一步保證用戶的生活質(zhì)量和安全性能。設(shè)計人員需要加深對電氣設(shè)備參數(shù)的了解，能夠合理地分析數(shù)據(jù)如電壓、電容量等，只有這樣才能較好地完善設(shè)計方案。此外，設(shè)計人員可采用先投入應(yīng)用的方式，通過實時跟蹤了解、分析所用設(shè)備的電功率變化情況，進行選擇相應(yīng)的補償設(shè)備或技術(shù)手段。

低碳設(shè)計不僅涉及施工過程中所用的設(shè)備，而且還需要考慮所采用的技術(shù)手段。因此，設(shè)計人員需要從建筑物整體角度考慮，從細節(jié)處出發(fā)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，提出一個合理有效地實施方案。同時，無論是設(shè)計人員還是施工人員都需要進一步提高自身專業(yè)素質(zhì)、工作能力，只有這樣才能對電氣工程的節(jié)能減排設(shè)計做出新的貢獻。

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