電氣設備改造及光電技術應用與節能淺析

楊鵬

(吉林市節能技術服務中心吉林省吉林市132011）

隨著社會經濟的不斷發展，人類社會對能源不斷增大與能源總量不斷減少之間的矛盾越來越明顯，如何提高能源的利用效率，尋找新型的可再生能源成為當下社會所共同關注的問題，也是社會研究的核心領域。利用對電器設備的改造以及以太陽能為代表的光電技術的運用成功的為節能這一世界難題提供了新的解決方式。

1 電氣設備改造及光電技術應用所遵循的原則

無論是電氣設備的改造還是光電技術的運用其最根本的目的是更好的服務于我們的生產生活。我們在強調節能的同時既不能影響到我們的正常生活，又不能過多的增加生產生活成本。因此，我們在節能的同時還需要遵循以下的一些最基本的原則：

1.1 安全性

安全是生產的第一原則，我們在電氣設備改造及光電技術應用過程中不能夠留下安全隱患，給我們今后的生產生活帶來不必要的危險。

1.2 實用性

電氣設備改造及光電技術應用必須是簡單實用的，不能過多的增加我們的操作難度，需要簡單實用，適用范圍廣泛。

1.3 實際性

要充分考慮電氣設備改造及光電技術應用的經濟性，不能過多的增加投入的成本，使用的時間也不能果斷，以減少設備的頻繁更換帶來的成本增加和資源的浪費。

1.4 環保性

環保性即我們對電氣設備的改造以及光電技術的應用必須建立在環保的基礎上，首先不能再改造和使用過程中產生新的污染，增加環境的負擔；其次，使用的技術必須真正達到環境友好型的標準，最好是可循環利用的；最后，我們的技術必須在使用過程中不會產生其他與基本功能無關的能源消耗，需要充分展現出環保節能的特點。

2 電氣設備技術改造在節能領域的應用

電氣設備的改造技術將控制、電子以及電力等相關的技術有機的融合在了一起。從原理上說，電氣設備的節能技術改造是利用高效的電能轉化技術控制電力的輸出，并且使電壓控制在合理的范圍之內，從而在源頭提高電力的使用效率，同時使用節能型變壓器、低阻電纜等輸變電設備，減少電能在傳輸過程中的損耗，以及使用節能型設備等方面綜合考慮從而達到節能環保的目的。

2.1 輸變電過程中對電氣設備的節能改造

輸變電過程是電力傳輸的必經階段，輸變電過程中的傳輸損耗也是電能利用率低下的首要問題，因此也是節能改造的關鍵階段。首先我們要選擇控制供電的電壓在合理的范圍之內，這也要求我們要綜合考慮地區的電網狀況和用戶需求以及未來發展的特點，選擇最合適的配電電壓；其次，選擇節能型的變壓器，我國變壓器的損耗是電能損耗中占據絕大比例的，每年我國在變壓器這一項上的損耗就高達總電量的10%，因此在條件允許的情況下一定要盡最大的努力改造更新變壓器，從而達到降低損耗的目的；最后，在傳輸過程中，我們要選擇高導電的導體，例如銅導線等，在電網設計中要采避免采用單向，降低線路電流，降低能耗。

2.2 節能型設備的使用

2.2.1 選擇使用變頻器

在所有的節能設備的使用過程中，變頻器的使用對于節能產生的作用尤為明顯。經過不斷的發展與技術的革新，目前我國的變頻技術已經顯得日趨成熟并開始廣泛應用與生產生活的各個領域。高壓變頻技術主要通過改變設備電機的轉速來調節能量的消耗和輸出，減少了設備使用過程中的電能的損耗，從而使電能的轉換效率顯著提高。

2.2.2 推廣使用節能型電器

目前，國內的大部分電氣設備都有能耗標識，選擇能耗低的不僅可以節約能約也可以降低生產生活的成本，同時在生活中推廣使用節能型照明電器不僅美觀環保，節能高效而且還能有效的杜絕安全隱患，從而締造一個安全舒適、高效經濟的生活環境。

2.2.3 使用智能照明控制系統

在大型建筑、公共場所使用智能照明控制系統不僅美觀、舒適符合現代人的審美需求，同時也是非常好的節能、高效利用能源的措施。智能照明系統主要采用各種“預設置”控制方式、控制元件、以及光線或者聲音的感測裝置，對不同時間段、不同光線環境對照明系統的不同需求實現智能化控制。智能照明能夠控制系統的運用有效的改善了場所的環境，減少了光污染以及資源的浪費，延長了燈具的使用壽命，同時也減少了人力和管理成本。

2.3 從管理與分配上提高資源利用效率

管理上在加強大型能耗型企業管理的同時也要進一步優化目前的用電分配，例如采用峰值和谷值控制不同時期的電價，通過有效的管理將高峰時期的用電轉移到低谷時期，從而達到合理用電，避免用電分配不均引起的資源浪費現象。

3 以太陽能為代表的光電技術在節能中的應用

3.1 光電技術的優點與缺陷

與其他能源不同，太陽能作為一種可再生的能源有著其他能源無法比擬的優勢。首先作為一種可再生能源，太陽能的總量巨大，而且不會枯竭；其次太陽能綠色環保，它的使用不會產生廢水、廢氣、廢料等新的污染；最后太陽能分布范圍廣，在任何一個地方只要有太陽就有太陽能的存在。當然，光電技術在使用過程中依然存在著很多的技術難題，這也造成了當今社會對太陽能的利用依然很少。首先，太陽能分散收集的難度非常大；其次，太陽能揮手天氣氣候季節以及白晝等自然條件的影響具有間歇性不穩定的特點；最后我們目前的技術水平還不能大范圍有效的使用太陽能，它的使用依然存在著技術難度，而且現階段光電的成本依然很大，無法達到普及的目標。

3.2 光電技術的意義

太陽能作為一種清潔的可再生能源在我國高能耗、低資源的背景下顯得尤為重要。他不僅可以解決我國的能源問題，減少資源對經濟發展的制約，促進我國經濟的快速健康發展，而且還能夠減輕我國的環境污染，降低環境壓力，促進經濟持續健康的發展。

3.3 光電技術的組成及原理

光電技術是利用電池組件將光能直接轉化為電能的技術。光電轉化系統主要包括太陽能電池組件（陣列）、控制器、蓄電池、逆變器、照明負載等，其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統，控制器和逆變器為控制保護系統，負載為系統終端。太陽能電池組件是利用半導體材料的電子學特性實現P-V轉換的固體裝置，控制器的主要功能是使太陽能發電系統始終處于發電的最大功率點附近，以獲得最高效率，蓄電池是電能的存儲設備，太陽能轉化的直流電直接進入蓄電池進行存儲；逆變器的主要功能是將電池中的直流電轉化為生活中可利用的交流電。

3.4 光大技術的應用與展望

目前，世界上的一些發達國家都非常重視光電產業的發展，從技術上也全面領先國內。在國外，德國和美國先后提出了“太陽能屋”計劃，通過在屋頂安裝光伏系統，將太陽能利用與生活。在日本、西班牙、澳大利亞等發達國家以及印度等一些發展中國家都開始了對光電技術的嘗試。目前我國也建設了一批太陽能電站，同時在日常生活中也開始使用太陽能電池、太陽能路燈等一些列的產品。

隨著技術水平的不斷提高以及國家對新型能源的不斷重視，相信在不久的將來光電技術一定會更好的服務與社會。

4 結語

建立資源節約型社會是我們每一個社會公民應盡的義務和責任，通過對電氣設備改造及光電技術應用對建設節約型社會，實現可持續發展具有非常重大的意義。當然，就目前的技術和全國范圍內對電氣設備改造及光電技術應用還存在著很多發展和實現的空間。作為一個電氣人，我們應該牢固樹立自己的使命感，努力掌握新的技術，不斷提高自身水平，在工作中將節能付諸于實踐，為可持續發展盡自己應盡的責任。

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