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芻議電工新技術的發展以及對未來展望
趙 峰
(新疆昌吉職業技術學院,新疆昌吉,831109)
摘要:電工新技術的發展和運用對于我國經濟的發展有著重大的作用,本文從電工新技術發展的必要性進行分析,展望目前已經出現但是卻沒有大規模投入使用的電力新技術的發展和利用。
關鍵詞:電工新技術;發展;展望
The development of new electrical technology and the prospect o f the future
Zhao Feng
(Changji College, Changji City,Xinjiang,831109)
Abstract:The development of new electrical technology plays a significant role in the development of the economy of our country,this paper analyzed the necessity of electrical new technology development and prospect the new electrical technology which has appeared but haven’t large-scale investment in the use.
Keywords:new electrical technology;development;Prospect
電工技術學是一門涉及電力生產和電工制造工業生產體系的學科,它的主要研究領域為電磁領域,研究電磁的客觀規律以及電磁技術的應用。電工技術這門學科起始于19世紀中葉,經過半個多世紀的不斷發展,已經成長為有著多個學科分支工程技術科學領域,并且已經逐漸成為社會現代化程度的重要衡量標志。
1.1我國的資源現狀與電力的需求
隨著電工新技術在我國的不斷發展,我國的電力能源產業也一定程度上得益于電工新技術的發展,能源的結構也得到了一定程度的改善,我國電力發電技術得到了一定程度的提高。首先,在我國的輸配電行業,超導體和半導體的應用帶動了整個行業的發展,從上世紀60年代初期開始,實用型超導體便開始在電工領域使用,其優越的性能和超低的能耗,使其在電工領域的運用越加的廣泛,隨后高臨界溫度超導體的開發,為超導體在輸配電行業中的應用奠定了堅實的基礎。同時,半導體在節能電源以及自動控制領域的使用也為我國的電力能產業帶來了新的發展,半導體的發展為電工領域帶來了更高效的電力電器和光電器件,促進其快速發展。
最后,在發電技術和發電設備的制造上電工新技術也為我國電力能源行業帶來了新的發展。計算機技術的快速發展,使得我們能夠利用計算機技術能夠解決電力發電技術中需要大量復雜運算與精密操作的難題能夠準確而高效的解決,并且利用計算機的cad技術能夠完成對電力發電機器的復雜設計,使得原本復雜的發電設備的制造與設計變得簡單。同時電工新技術,數控系統的快速發展也大大提高了發電單位的工作效率和發電量,甚至改變了整個電力系統的發展方向。同時電力電子技術的快速發展也為太陽能,風能的大范圍的推廣與利用提供了新的動力,為電力行業增加了新的動力,為我國的電力能源系統創造了極大的經濟效益,同時為我國的環保事業也做出了極大的貢獻。微電子技術的廣泛運用也為我國的電力能源系統的發展作出了貢獻。
2.1超導電工技術
近年來,超導體電工技術在電力交通運輸各個行業中均得到了應用。電力發電行業中的應用主要有:核電站中的相關器件的使用和磁流體發電技術的投入使用,在交通運輸行業的應用主要包括:磁懸浮列車的投入使用和少量的磁流體推進船的投入運營。隨著這些先進的電工技術投入使用,相信隨著人們對超導體的認識越來越深入,其優越的性能也將越來越被認同,在不久的將來。超導體在輸電線和變壓器的制造、發電機的制造技術領域將得到越來越多的應用。
就目前超導體的研究熱點而言,超導體應用的主要障礙是超導體材料的使用溫度過低,因此超高溫超導體成為未來超導體技術的研究熱點,酒氣應用于電力發電技術的項目熱點主要是超導材料制造電機、變壓器和利用超導材料設計儲能器件。其優勢在于超導電機具有超低的功耗和超高的效率。實際上我國的超導項目已經走在世界前列并開始研發出由超導材料制造而成的實驗題樣機,主要應用于發電技術的由:高溫的超導體輸電電纜、高溫的超導材質變壓器和限流器、高溫超導材料的儲能裝置等發電設備。
2.2聚變電工技術
原子核能能夠爆發巨大的能力,而這項發現最早的運用是原子彈的使用,也就是核裂變能的具體運用,目前大多數的核電站也是以核裂變能為動力提供電力。雖然發電技術較為成熟可是裂變的原料釉的世界范圍內的儲藏量是有限的,且核裂變的安全問題和裂變后無法直接處理的核廢料問題一直困擾著科學家們。但是核聚變則不同其所需的原料是重氫,其在全球范圍的是取之不盡用之不竭的。因此我只要按照核裂變發電站的方式控制核聚變,就能使之成為核聚變電站,但是就目前來說全球范圍內,還沒有一座成功運營的核聚變發電站,因為其聚變控制技術的復雜程度要比裂變的控制技術復雜的多。
受控核聚變的發展以及利用可以提供取之不竭的清潔能源,從根源上解決經濟與能源和環境的協調發展問題。核聚變具有極為重要的科學現實性,它依靠核工業技術以及電工新技術的結合,為能源的利用提供更加便利的方式,核聚變電站的建立還可以促進新興電工產業的發展。
2.3磁流體發電技術
高溫、高速流動的氣體通過磁場時,這些氣體在高溫下發生電離,出現自由電子,變成了能夠導電的高溫等離子氣體。根據電磁感應定律,當高溫等離子氣體高速流過強磁場時,就切割磁力線產生電流。目前來說磁流體發電技術還相對不夠成熟,所以要將磁流體發電技術真正的運用到電力生產中并使其產業化,還需要不斷的對其進行深入的研究。
2.4磁流體推進技術
底部有線圈通上電流就會在海水中產生磁場,同時在船底下裝上磁極,利用海水的導電特性,形成回路,使海水帶電,這樣海水在強磁場的作用下,產生電磁力,向后推動海水,在反作用力的作用下,船體向前運行。所以不用螺旋槳。雖然磁流體推進船只還沒有大規模的產業化,但是其應用的前景非常的明朗,使用這種技術的船只,其能耗將非常的低,且速度也相對較快。
2.5可再生能源發電
據預測,我國的發電總量將由現在的3.5億千瓦增加至2020年的約9億千瓦,將水電和火電設想到最大限度,還缺近1億千瓦,由于核電原料的限制總容量不會超過4千萬千瓦,從而可再生能源發電就提到了日程,可再生能源除水電外,還有風電、太陽熱、光伏、地熱、生物能等,其中風能發展最快,技術也最成熟。太陽能電站的發展也相當的迅速,甚至能夠實現單各家庭電能的自給自足,隨著大規模的光伏電站和風能電站投入使用,我國的電力建設的格局也在發生著改變,可再生能源發電站的建設也越來越被電力企業所關注。相信在不久的將來人們將越來越多的用上環保、安全而穩定的電能。
2.6磁懸浮列車技術
懸浮列車是一種采用磁懸浮、直線電機驅動的新型無輪高速地面交通工具。具有速度高,運客量大,對環境影響(噪聲、振動)小,能耗低,運行安全平穩,無脫軌危險,爬坡能力強的優點。目前磁懸浮列車技術已有相當規模的列車投入使用,其高速、安全、穩定的運行,也越來越多的得到人們的認可。相信在不久將來,將會有更多的磁懸浮列車投入使用,為人們的出行帶來更多的便利。
2.7燃料電池技術
眾所周知,水分解后可產生氫和氧,反之,氫和氧化合生成水。燃料電池正是利用水電解及其逆反應獲取電能的裝置,由天然氣、石油、甲醇、煤等原料為燃料制造氫氣,然后與空氣中的氧反應,便可輕易的得到所需的電源。 而且利用這一的方法制造的燃料電池對于環境的污染幾乎為零,對于國民經濟的健康可持續發展有著重大的意義。
我國經濟目前發展形勢良好,而經濟的快速發展,離不開電力系統提供動力支撐,大力發展電工新技術,對于推動電力系統的快速而健康的發展具有重大的意義。同時電工新技術的發展,也能為電工制造、新型交通運輸和高科技醫療技術的發展都具有巨大的推動作用。同時不管是電力發電制造行業,新型交通運輸行業還是高端醫療技術行業的發展都需要大力的研發電工新技術,因而促使電工新技術的各種先進的理論、高科技技術和新型的材料都在這樣的巨大需求下問世,而且正一步一步的對行業進行技術的革新。已經有相當一部分的傳統行業受到電工新技術的影響產生了革命性的變化。
在未來的社會發展中,勞動生產的趨勢是漸漸的由依靠體力勞動的生產模式向主要依靠腦力勞動的生產模式轉變,未來創造的社會財富主流形勢將會是智力密集型的生產形式,而非腦洞密集型的生產形式。而研發電工新技術的新技術成果,將對我國的國民生產事業和科技創新產生重大的促進作用,因此,必須不斷
的加大對電工新技術的研發力度,和推廣電工新技術的強度,然而與國外的電工新技術的發展比較起來,我國的科研制度和對人才的重視程度都不夠,需要以電工新技術科研成果為導向,并建立寬松的科研人員管理體制,激勵更多的人才積極的參與到電工新技術的研發工作當中,并建立相對完整的制度積極促進成果的產業化。
參考文獻
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趙峰(1969-),男,新疆奇臺人,本科,講師,研究方向:電子技術及應用
作者簡介