電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中的體現(xiàn)方式探討

何強

（平湖市污水處理有限公司，浙江 平湖 314200）

工業(yè)領(lǐng)域是推動我國發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。我國是人口大國，人們的日常生活和生產(chǎn)都離不開工業(yè)領(lǐng)域的支持，這也導(dǎo)致工業(yè)領(lǐng)域的能源消耗量較大，已經(jīng)引起了國家和社會的關(guān)注。尤其是現(xiàn)階段電氣自動化等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，所以在工業(yè)生產(chǎn)的各個模塊，都需要借助大量的電能。雖然我國供電系統(tǒng)相對完善，能夠基本滿足全國的供電需求。但是如果在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域缺乏節(jié)約電能的意識，那么很可能會讓我國的電能供應(yīng)陷入相對嚴(yán)峻的態(tài)勢中。因此相關(guān)工業(yè)企業(yè)也意識到了電氣節(jié)能在工業(yè)發(fā)展中的重要性，并在工業(yè)電氣設(shè)計過程中，運用電氣節(jié)能思想和電氣節(jié)能設(shè)備，大力支持電氣節(jié)能工作的開展。但是在實際應(yīng)用過程中，由于受到傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)思想以及電氣節(jié)能技術(shù)等相關(guān)因素的影響，導(dǎo)致電氣節(jié)能沒有完全應(yīng)用到工業(yè)電氣設(shè)計之中。因此這就需要相關(guān)單位了解我國電氣節(jié)能的現(xiàn)狀，并優(yōu)化電器設(shè)計方式，貫徹電氣節(jié)能理念，降低工業(yè)領(lǐng)域的電氣消耗。

1 電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中的相關(guān)概述

1.1 我國電氣節(jié)能現(xiàn)狀

部分發(fā)達(dá)國家在20 世紀(jì)70 年代就開始關(guān)注電氣節(jié)能問題，但是我國在20 世紀(jì)80 年代之后才意識到電氣節(jié)能問題的重要性，并且開始采取相關(guān)的措施推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域電氣節(jié)能工作的開展。雖然我國電氣節(jié)能工作也取得了一定的成效，但是從整體上看還有很大的提升空間。

首先，從政策角度來看，現(xiàn)階段我國缺乏規(guī)范的電氣節(jié)能的相關(guān)政策，并且各個地區(qū)對于電氣節(jié)能的要求不同，所以現(xiàn)階段沒有統(tǒng)一的工業(yè)領(lǐng)域電氣節(jié)能規(guī)范，難以推動電氣節(jié)能工作的開展。因此在工業(yè)電氣設(shè)計過程中，部分工業(yè)電氣企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的設(shè)計模式，并沒有將電氣節(jié)能工作排上日程。

其次，各個地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平不同，工業(yè)發(fā)展需求也有所差異。部分地區(qū)工業(yè)相對薄弱，那么整體耗電量相對較少，對于是否開展電氣節(jié)能工作對于當(dāng)?shù)氐墓I(yè)發(fā)展影響較小，所以這些地區(qū)對于電氣節(jié)能工作的關(guān)注度也相對較小。但是部分地區(qū)主要是依靠工業(yè)領(lǐng)域來推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的，所以電能消耗較大，對于電氣節(jié)能工作的關(guān)注度也相對較高[1]。

最后，部分工業(yè)企業(yè)在開展工業(yè)電氣設(shè)計過程中，往往先考慮電氣設(shè)計工藝，而后考慮電氣節(jié)能問題，這也導(dǎo)致部分工業(yè)電氣設(shè)計無法滿足現(xiàn)階段的電氣節(jié)能需求。再加上電氣節(jié)能設(shè)計，前期投入相對較大，并且成本回收時間較長，所以這也成為阻礙工業(yè)電氣設(shè)計工作改革的重要因素之一。但是從長遠(yuǎn)上看，在工業(yè)電氣設(shè)計過程中，應(yīng)用電氣節(jié)能設(shè)備，不僅順應(yīng)現(xiàn)階段節(jié)約能源的時代需求，而且能夠幫助工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，提升工業(yè)企業(yè)的利潤空間。

1.2 電氣節(jié)能的基本原則

第一，節(jié)能原則。節(jié)能原則不僅符合當(dāng)下我國的政策要求，同時也能夠滿足工業(yè)領(lǐng)域的后續(xù)發(fā)展需求。所以設(shè)計人員在工業(yè)電氣設(shè)計過程中要遵循節(jié)能原則。

首先，設(shè)計人員要具備一定的節(jié)能思想，在設(shè)計過程中要摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計觀念，從節(jié)能減排的角度出發(fā)，去設(shè)計新的電氣節(jié)能產(chǎn)品。

其次，在設(shè)計過程中設(shè)計人員要應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，通過節(jié)能手段來達(dá)到工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能需求。但是在開展工業(yè)電氣設(shè)計的過程中，設(shè)計人員也要從成本的角度出發(fā)，兼顧成本和節(jié)能問題，提高工業(yè)電氣產(chǎn)品的設(shè)計成效。

第二，符合政策要求。雖然現(xiàn)階段關(guān)于工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計方面沒有出臺完整的政策，但是對于工業(yè)領(lǐng)域的后續(xù)發(fā)展以及工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能問題，國家已經(jīng)出臺了相應(yīng)的規(guī)則，并提出了相應(yīng)的思想指導(dǎo)。因此工業(yè)企業(yè)在開展電氣節(jié)能設(shè)計的過程中，要遵循國家的政策要求，遵循工業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，積極開展電氣節(jié)能工作[2]。在工業(yè)電氣設(shè)計過程中，設(shè)計人員要具有全局觀念，要從國家的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的角度出發(fā)，從工業(yè)領(lǐng)域升級改造的模式入手，將電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)電氣設(shè)計工作之中。

第三，生活環(huán)境改善原則。支撐人們的日常生活，滿足人們的日常工作所需是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要目標(biāo)。所以在工業(yè)電氣設(shè)計過程中，設(shè)計人員要結(jié)合人們的日常生活需求，在開展節(jié)能減排工作的同時，也要為人們提供更加舒適的生存環(huán)境，進(jìn)而讓電氣節(jié)能工作能夠更好地為人們的日常生活服務(wù)。

2 電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中的體現(xiàn)方式

2.1 在供配電系統(tǒng)設(shè)計中的體現(xiàn)

供配電系統(tǒng)是支撐工業(yè)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，同時供配電系統(tǒng)也是能源消耗的重要場所，因此工業(yè)企業(yè)在開展電氣節(jié)能工作時，設(shè)計人員要重點關(guān)注供配電系統(tǒng)的設(shè)計工作，降低供配電系統(tǒng)的電能消耗。

首先，從目前工業(yè)領(lǐng)域供配電系統(tǒng)的設(shè)計來看，供配電系統(tǒng)的整體規(guī)模相對較大，供配電的流程較長，所以導(dǎo)致供配電系統(tǒng)在運行過程中所消耗的電能相對較高。因此在供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，設(shè)計人員要壓縮現(xiàn)有的供配電系統(tǒng)，縮短供配電系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)，進(jìn)而能夠減少供配電系統(tǒng)的電能消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

其次，設(shè)計人員在設(shè)計供配電系統(tǒng)時，也要結(jié)合工業(yè)企業(yè)的發(fā)展規(guī)模，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)。部分工業(yè)企業(yè)本身的規(guī)模相對較小，對供配電系統(tǒng)的需求也較小[3]。但是由于部分工業(yè)企業(yè)對供配電系統(tǒng)以及自身的發(fā)展規(guī)模衡量不準(zhǔn)確，所以導(dǎo)致在設(shè)計過程中供配電系統(tǒng)的運作功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工業(yè)企業(yè)的發(fā)展需求，最終造成了不必要的能源浪費。因此設(shè)計人員要緊密貼合工業(yè)企業(yè)的用電需求合理設(shè)計供配電系統(tǒng)。

最后，供備電系統(tǒng)在運行過程中會用到大量的供電設(shè)備。供電設(shè)備的規(guī)模和供電設(shè)備的電壓都會影響工業(yè)企業(yè)的電能消耗，所以設(shè)計人員也需要重點關(guān)注供電設(shè)備問題。

2.2 在變壓器選擇中的體現(xiàn)

變壓器的電荷、變壓器的損耗、變壓器的質(zhì)量都會直接影響到電能消耗，因此電力企業(yè)設(shè)計人員在選擇變壓器的過程中，可以從這三個角度出發(fā)提高變壓器的節(jié)能效果。

首先，設(shè)計人員要關(guān)注變壓器的損耗問題。變壓器在使用過程中會出現(xiàn)一定的損耗，如果設(shè)計人員不對變壓器進(jìn)行及時的更換，不僅會影響到變壓器正常發(fā)揮功效，同時也會增加變壓器的耗電量。因此在設(shè)計過程中，設(shè)計人員要合理安排變壓器的安裝位置和安裝數(shù)量，延長變壓器的使用壽命，盡可能地減少變壓器在工作過程中的損耗[4]。

其次，設(shè)計人員要做好變壓器的電負(fù)荷計算工作。在選擇變壓器之前，設(shè)計人員要明確工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計情況，然后利用單位指標(biāo)法或者需求系數(shù)法，對變壓器的電負(fù)荷數(shù)進(jìn)行計算。通過計算變壓器的電負(fù)荷數(shù)，能夠?qū)⒆儔浩髋c工業(yè)企業(yè)的實際發(fā)展需求精準(zhǔn)匹配，進(jìn)而可以有效地減少額外的電能浪費問題。

最后，設(shè)計人員也要關(guān)注變壓器的質(zhì)量。在電氣設(shè)計過程中，設(shè)計人員要結(jié)合國家的相關(guān)要求以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)去選擇質(zhì)量合格的變壓器。變壓器是工業(yè)企業(yè)發(fā)展過程中必不可少的電氣設(shè)備，所以市場上變壓器的種類也多，但是質(zhì)量卻良莠不齊，質(zhì)量較差的變壓器不僅無法起到變壓的效果，同時還會額外增加電能消耗問題，所以設(shè)計人員要將高質(zhì)量的變壓器應(yīng)用到工業(yè)電器設(shè)計工作之中，控制電能消耗。此外，現(xiàn)階段市場上還出現(xiàn)了許多節(jié)能型的變壓器，這類變壓器也可以被設(shè)計人員應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)之中。

2.3 在照明系統(tǒng)設(shè)計中的體現(xiàn)

照明系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中的必要系統(tǒng)，并且也是工業(yè)企業(yè)電能消耗的重要系統(tǒng)之一。照明系統(tǒng)的整體能源消耗較大，但是從現(xiàn)階段工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中來看，導(dǎo)致照明系統(tǒng)出現(xiàn)電能消耗過高的原因主要有兩方面。

首先，設(shè)計人員對于整個工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)了解不充分，可以在照明系統(tǒng)的設(shè)計上存在不合理問題。部分工業(yè)企業(yè)在設(shè)計過程中所安裝的照明設(shè)備相對較多，但是在實際生產(chǎn)過程中諸多照明設(shè)備遭到閑置，因此造成了電能浪費問題[5]。

其次，在照明設(shè)備安裝過程中，部分工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)采取一刀切的安裝方式，將工業(yè)生產(chǎn)區(qū)工業(yè)廠房等各個區(qū)域都安裝同樣的照明設(shè)備。但是在實際工作中，不同的工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，對于照明設(shè)備的要求也有所差異。部分工業(yè)生產(chǎn)區(qū)對照明的要求相對較低，但是所安裝的照明設(shè)備負(fù)荷較高，因此導(dǎo)致電能浪費。同時還有部分工業(yè)生產(chǎn)區(qū)對照明要求較高，但是由于照明設(shè)備負(fù)荷較低，所以照明無法滿足生產(chǎn)需求，因此影響工業(yè)企業(yè)的正常生產(chǎn)。

所以在設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以從照明系統(tǒng)的整體設(shè)計和照明設(shè)備選擇這兩個角度出發(fā)，開展電氣節(jié)能設(shè)計工作。

首先，在照明系統(tǒng)設(shè)計過程中，設(shè)計人員要明確工業(yè)生產(chǎn)的各個工業(yè)區(qū)以及各個工業(yè)區(qū)對照明的需求。同時在設(shè)計照明系統(tǒng)時可以安裝智能監(jiān)測設(shè)備，對照明系統(tǒng)的用電量和廠區(qū)的照明情況進(jìn)行智能監(jiān)控，然后為工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)安排個性化的照明系統(tǒng)，既保障照明系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)需求，同時還能夠避免電能浪費。此外，在設(shè)計照明系統(tǒng)時，設(shè)計人員也要關(guān)注工業(yè)企業(yè)對自然光的應(yīng)用問題，能夠利用自然光的區(qū)域要充分利用自然光，同時如果有電能儲存系統(tǒng)，可以將自然光儲存起來，將其轉(zhuǎn)化為電能，這樣可以幫助工業(yè)企業(yè)降低電能消耗。

其次，企業(yè)要選擇不同類型的照明設(shè)備。熒光燈的照明效果較好，所以對于空間較大的廠房或者對光照要求較高的生產(chǎn)領(lǐng)域可以使用熒光燈，對于光照需求一般的生產(chǎn)領(lǐng)域可以選擇常規(guī)照明設(shè)備即可。

2.4 在其他電氣設(shè)備選擇過程中的體現(xiàn)

工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中所用到的電氣設(shè)備相對較多。比如，電機、排風(fēng)系統(tǒng)等都是工業(yè)領(lǐng)域中必不可少的電氣設(shè)備。所以為了貫徹節(jié)能減排的政策，工業(yè)領(lǐng)域在開展電氣設(shè)計工作時，要做好電氣設(shè)備的選擇和設(shè)計工作。設(shè)計人員在設(shè)計過程中要遵循以下原則。

首先，實事求是的原則。不同的工業(yè)企業(yè)所承擔(dān)的生產(chǎn)產(chǎn)品有所差異，對電能的需求也有所不同。所以在工業(yè)電氣設(shè)計過程中，設(shè)計人員要結(jié)合企業(yè)的實際生產(chǎn)需求，去開展電氣設(shè)備的設(shè)計工作。

其次，電氣設(shè)備是一個綜合性的系統(tǒng)[6]。在電氣設(shè)備設(shè)計過程中，設(shè)計人員不僅要關(guān)注電氣設(shè)備的類型，還要關(guān)注電氣設(shè)備的安裝位置以及電氣設(shè)備之間是如何相互配合而發(fā)揮功效的。所以在正式設(shè)計之前，設(shè)計人員要到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域去測量相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時在測量過程中要考慮到當(dāng)?shù)氐墓庹找蛩?、水文因素、地勢因素等。如果能夠?qū)⒆匀灰蛩貞?yīng)用到節(jié)能設(shè)計之中，要盡可能地提高自然因素的應(yīng)用比重，減少電能的浪費。

此外，在電氣設(shè)備選擇過程中，設(shè)計人員要明確哪些電氣設(shè)備耗能量較大，并且要對其進(jìn)行重點關(guān)注[7]。比如，電機的總負(fù)荷量較大，耗電量大，所以在設(shè)計過程中要通過多種手段優(yōu)化電機的耗能問題。同時排風(fēng)裝置，機床在運作過程中需要借助動力裝置去驅(qū)動，在啟動過程中也會耗費大量的電能，所以設(shè)計人員在設(shè)計驅(qū)動裝置時，要先判斷是否能夠利用自然資源，然后再開展相應(yīng)的設(shè)計工作。

3 結(jié)語

節(jié)能降耗是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢，所以現(xiàn)階段工業(yè)領(lǐng)域在電氣設(shè)計過程中要迎合政策的需求，積極開展電氣節(jié)能工作。但是電氣節(jié)能工作不僅對設(shè)計人員的技術(shù)水平要求較高，并且在前期投入相對較大，尤其是部分電氣節(jié)能設(shè)備本身的成本較高，所以部分工業(yè)企業(yè)對于電器節(jié)能工作產(chǎn)生一定的抵觸心理。因此要想更好地將電氣節(jié)能充分地體現(xiàn)到工業(yè)設(shè)計過程中，就需要工業(yè)設(shè)計企業(yè)積極轉(zhuǎn)變思想，明確政策需求和時代發(fā)展的趨勢，從電氣設(shè)計、變壓器選擇、供配電系統(tǒng)設(shè)計等幾個角度出發(fā)，探究節(jié)能措施，優(yōu)化工業(yè)電氣設(shè)計模式，進(jìn)而提升工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)成效。