電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的發(fā)展應(yīng)用

郭鑫

【摘 要】電氣節(jié)能需要電氣產(chǎn)業(yè)在大戰(zhàn)略上在高科技節(jié)能技術(shù)上加大投入，積極推廣相關(guān)產(chǎn)品，努力鉆研前沿節(jié)能技術(shù)，培養(yǎng)電氣節(jié)能領(lǐng)域的高素質(zhì)人才，電力在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著決定性的作用，它是工業(yè)發(fā)展的血液，在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中。電力資源消耗所占的比重最大。如何在電網(wǎng)輸電等環(huán)節(jié)中把電能消耗降到最低；和開發(fā)利用新能源，是我國順利實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)的關(guān)鍵。電氣節(jié)能需要電氣產(chǎn)業(yè)在大戰(zhàn)略上在高科技節(jié)能技術(shù)上加大投入，積極推廣相關(guān)產(chǎn)品，努力鉆研前沿節(jié)能技術(shù)，培養(yǎng)電氣節(jié)能領(lǐng)域的高素質(zhì)人才。

【關(guān)鍵詞】電力節(jié)能；新能源；開發(fā)

1 電氣節(jié)能措施

1.1 運(yùn)用新型節(jié)能技術(shù)減少電能消耗

1.1.1 分布式供電技術(shù)

分布式供電是相對于集中式供電而言的，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模（數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式）、分散式的方式布置在用戶附近.可獨(dú)立地輸出電、熱或（和）冷能的系統(tǒng)。較傳統(tǒng)的集中供電，分布式供電沒有或者很低的輸電損耗；另外分布式供電可以利用可再生能源發(fā)電，既節(jié)能又環(huán)保。

1.1.2 電力蓄能節(jié)能技術(shù)

電力蓄能節(jié)能技術(shù)是電力需求側(cè)管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，通過對以中央空調(diào)蓄冷技術(shù)、中央空調(diào)余熱回收蓄熱技術(shù)、空氣源熱水熱泵蓄熱技術(shù)和電爐鍋蓄熱技術(shù)為代表的蓄能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，把電轉(zhuǎn)換為其他能量儲(chǔ)存起來，供需要的時(shí)候使用。電力蓄能節(jié)能技術(shù)，可把用電低谷時(shí)的電能轉(zhuǎn)換成其他能量儲(chǔ)存起來。在用電高峰時(shí)釋放使用，有效解決資源浪費(fèi)問題.提高發(fā)電設(shè)備利用率。

1.2 通過改造電氣設(shè)備減少電能消耗

1.2.1 變壓器的改造

推廣使用低耗損變壓器。在整個(gè)電網(wǎng)當(dāng)中，為了適用不同用戶對電力的需求，必須要用電壓器將電壓分級輸入，大量的變壓器的使用，必然造成總功率的損耗。因此將變壓器的損耗降到最低是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的節(jié)能措施之一。采用非晶合金鐵芯的變壓器。噪音低、損耗低，空載損耗是常規(guī)變壓器的20%，而且維護(hù)簡單，運(yùn)行費(fèi)用低，因此推廣適用低耗損變壓器可是有效降低總功損耗。

變壓器參數(shù)優(yōu)化。在傳輸電量相同的條件下，通過擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和調(diào)整負(fù)載，是降低變壓器電能損失的有效途徑之一。在變壓器運(yùn)行過程中，加強(qiáng)供、用電科學(xué)管理。即可達(dá)到節(jié)電和提高功率因數(shù)的目的。每臺(tái)變壓器其容量、電壓等級、鐵芯材質(zhì)不同，所以有功功率的空載損失和短路損失，無功功率的空載消耗和額定負(fù)載消耗的參數(shù)各不相同。因此選擇變壓器的參數(shù)和優(yōu)化變壓器運(yùn)行方式可以從分析變壓器有功功率損失和損失率的負(fù)載特性入手。選擇參數(shù)好的變壓器和最佳組合參數(shù)的變壓器運(yùn)行，可以降低能耗損失，達(dá)到節(jié)能目的。

1.2.2 優(yōu)化電網(wǎng)配置

在電網(wǎng)中通常會(huì)有大量無功電流，這直接導(dǎo)致線路損耗增大，變壓器利用率降低，用戶電壓不穩(wěn)定。無功補(bǔ)償是利用技術(shù)措施降低線路損耗的重要措施之一。在有功功率合理分配的同時(shí)，做到無功功率的合理分布。無功補(bǔ)償優(yōu)化是通過凋整電網(wǎng)中無功電流的分布，從而達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗，并使電壓水平保持最好的目的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在高壓無功補(bǔ)償技術(shù)方面，開發(fā)出的新型低壓和高壓無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，已經(jīng)研制成功并應(yīng)用到大中小型變電所。新型動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)了無接點(diǎn)化.不產(chǎn)生諧波，無合閘同流；同時(shí)有效減小電壓閃變和防止系統(tǒng)振蕩。并可分相補(bǔ)償.從而達(dá)到減少電網(wǎng)能量消耗，提高供電質(zhì)量的效果。

1.2.3 降低線路損耗

當(dāng)電能傳輸時(shí)，在電路網(wǎng)絡(luò)中就產(chǎn)生功率損耗，一般來說，其與線路的長度和負(fù)載的大小相關(guān)聯(lián)。因此，應(yīng)當(dāng)盡量提高系統(tǒng)的功率因數(shù)、減少導(dǎo)線的電阻，從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種：①線路路徑的選擇要合理。為減小導(dǎo)線長度，線路盡可能不走彎路，盡量走直線：②合理選擇導(dǎo)線截面積：導(dǎo)線的截面積大小的確定應(yīng)根據(jù)電流指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)條件來確定。對于線路較長的電路，在滿足電流以及電壓降要求的情況下，可使導(dǎo)線的截面積加大1～2級：③合理確定電氣用房所在的位置。其遵守的基本原理就是盡量減小供電路徑。

1.2.4 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50%以上，系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。具體應(yīng)遵循一下原則：機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制；變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制：冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制：與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制：參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制，包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)C02濃度控制新風(fēng)量等。

2 電力新能源的開發(fā)

面對當(dāng)今國際社會(huì)嚴(yán)峻的能源形勢，中國政府高度重視新能源的開發(fā)利用，把加快發(fā)展可再生能源作為“十一五”時(shí)期能源發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。我國新能源產(chǎn)業(yè)目前呈現(xiàn)良好的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)到2015年所規(guī)劃的新能源提供的電力、熱水和燃?xì)饨K端能源產(chǎn)品的總量將達(dá)到4300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，并將直接拉動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，帶來明顯的環(huán)境效益。新能源的發(fā)展現(xiàn)狀有機(jī)遇更有挑戰(zhàn)，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)問題并存。

2.1 風(fēng)能

就風(fēng)電而言，我國規(guī)劃的風(fēng)電基地所在地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模偏小，需要依托更高電壓等級、大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送因而由此帶來了復(fù)雜的電網(wǎng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題。大規(guī)模發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，使我們不得不面對系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻問題。目前，我國平均峰谷差約為30%，部分地區(qū)達(dá)40%，未來還有可能進(jìn)一步加大：而系統(tǒng)調(diào)峰主要依靠煤電。新能源的大規(guī)模開發(fā)，將使得系統(tǒng)調(diào)峰面臨更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

2.2 太陽能

太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展也亟待社會(huì)的支持。以天和家園太陽能試點(diǎn)工程為例，若要收回投資成本，則每千瓦時(shí)上網(wǎng)電價(jià)應(yīng)高于3元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤電的上網(wǎng)電價(jià)：如按現(xiàn)行居民用電價(jià)計(jì)算，收回投資成本需100年以上。雖然我國光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品組裝能力躋身世界前三，但晶體硅提純、鑄錠切片、逆變控制等核心技術(shù)卻被國外壟斷。中國的光伏產(chǎn)業(yè)“兩頭在外”知識(shí)產(chǎn)權(quán)掌握度不高，實(shí)質(zhì)上是受制于國外研發(fā)企業(yè)為其“代工”。雖然我國新能源的發(fā)展形勢總體上良好，但其事業(yè)起步晚、發(fā)展快，相關(guān)政策法規(guī)不夠完善，標(biāo)準(zhǔn)體系不夠健全，與電網(wǎng)及其他電源的發(fā)展不夠協(xié)調(diào)。

2.3 大力發(fā)展新能源有助于共建和諧社會(huì)

（1）大力發(fā)展新能源可以解決能源危機(jī)、緩解運(yùn)輸緊張局面。即使新能源短期內(nèi)難以占據(jù)能源市場的主要份額，但卻可以很大程度減輕用電壓力，也可以很大程度上減輕電煤緊張的局面，不會(huì)出現(xiàn)為了搶運(yùn)電煤中斷其他貨物的運(yùn)輸造成的運(yùn)輸緊張。

（2）大力發(fā)展新能源有利于節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。新能源的迅速崛起將使人們對化石能源需求一定程度上減少，小煤窯的開采就會(huì)減少，對周邊環(huán)境的影響也會(huì)降低。火力發(fā)電對大氣的污染也會(huì)減輕。

（3）大力發(fā)展新能源可以減低通貨膨脹。新能源作為能源的重要提供者后，對傳統(tǒng)能源如煤、石油的需求就會(huì)大幅降低，煤和石油的緊缺情況會(huì)得到改善：一旦煤的價(jià)格下降，電力的價(jià)格就會(huì)下降，工業(yè)產(chǎn)品價(jià)格就會(huì)下降。隨之許多生產(chǎn)資料和生活資料價(jià)格也可能下降。

3 結(jié)語

我國目前主要還是火電和水力發(fā)電為主，消耗的電能很大，而且也存在著一定的環(huán)保問題，這就要求電氣產(chǎn)業(yè)做好節(jié)能降耗工作，就要考慮降各種主流電能開發(fā)方式的效益，采取一系列實(shí)用措施來降低能耗。在進(jìn)行電氣節(jié)能的同時(shí)，前提還是要保證能源的供應(yīng)能夠滿足實(shí)際需要，不能單純地追求降低能源損耗而損害了集體利益。作為電氣產(chǎn)業(yè)的工作人員，需要認(rèn)真研究電氣節(jié)能的新技術(shù)、（下轉(zhuǎn)第61頁）（上接第88頁）新方法，努力為我國電氣節(jié)能和新能源開發(fā)貢獻(xiàn)自己的力量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李曉英，張曉路.淺析我國新能源的開發(fā)和利用[J].廣州：華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，7.

[2]王爭.變革：節(jié)能從方案設(shè)計(jì)開始——建筑方案的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].安家，2009，08.

[3]夏逸平，夏禹，華雪.綠色節(jié)能建筑是人類生存發(fā)展的方向[J].河南城建學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，03.

[責(zé)任編輯：丁艷]