機械新能源與節能技術的應用分析

賈晨光

（布魯塞爾自由大學，布魯塞爾 1050）

機械新能源與節能技術的應用分析

賈晨光

（布魯塞爾自由大學，布魯塞爾 1050）

近年來，我國新能源產業化發展的趨勢愈來愈明顯，機械工業中新能源及節能技術的推廣與應用也取得了良好的成果。加強機械新能源與節能技術的研究，有助于實現新能源與節能產品的規模化、產業化發展，促進現代工業企業的綠色、可持續發展，進而實現人類社會與自然環境的協調發展。基于此，本文分析了機械新能源與節能技術的發展現狀及其重要性，闡述了機械新能源與節能技術的實際應用，提出了加強機械新能源與節能技術應用的具體措施。

機械新能源；節能技術；應用

1 機械新能源與節能技術概述

1.1 機械新能源與節能技術的發展現狀

隨著時代的發展及產業的革新，我國新能源逐漸走向了產業化發展的道路，機械工業中新能源及節能技術的推廣與應用取得了良好的成果。在機械新能源及節能技術的發展過程中，完整的理論基礎已經形成，為技術的發展與開發提供了保障。而機械工業中新能源及節能技術的應用，滿足了現代社會綠色環保的發展要求。隨著新能源技術的不斷應用，節能產品的生產規模不斷擴大，最為典型的代表是現代新能源節能汽車工業化生產。但是，在機械新能源和節能技術的發展與應用過程中，依舊存在諸多的問題。

較發達國家而言，我國關于新能源與節能技術的開發與研究要晚很多，加上政府部門資金投入的不到位，制約了新能源與技術的發展。企業在發展過程中單純追求高利潤，對新能源與節能技術的研究不夠重視，使得新能源與節能技術的應用滯后于技術本身的發展。新能源與節能技術處于試驗時期，研究成果轉化為生產力的速度緩慢。部分企業雖然不斷增加研發的資金，但從整體上來看，我國機械新能源與節能技術的應用水平與發達國家相比存在較大的差距[1]。例如，在新能源與節能技術機械中，很多核心部件未實現專業化的生產及推廣。

1.2 現代機械設備的污染因素

機械工業的發展離不開燃料的使用，目前，我國機械仍以石油產品中的柴油和汽油為主要的燃料。現代機械保有量的膨脹，造成大量燃料消耗，石油產品處于供不應求的狀態；機械在運行的過程中排出大量碳化物、鉛化物及微粒，引起嚴重的城市污染問題。因此，應當鼓勵工業企業采用先進的技術，選用輕量化的材料，通過改進機械設備的結構，積極尋找新的能源代替柴油、汽油燃料，實現新能源與節能技術的研發與應用。

在機械能源動力技術發展的歷程中，內燃機動力式的機械仍是現代機械發展的主要趨勢。研究與開發先進的內燃機機械，是實現現代工業企業節能減排目標的主要途徑。現代發動機燃料一般采用植物油、二甲基醚、天然氣及醇類燃料等[2]，例如，出租車普遍使用的氣體燃料、汽油雙燃料發動機，有效節約了能源。

2 機械新能源與節能技術的應用

2.1 LNG機械的應用

作為一種較為清潔的能源，天然氣被廣泛應用。傳統工業企業的燃煤方式不僅造成資源浪費，還引發了環境污染問題，現代工業企業在發展過程中應積極開發新能源，倡導節能減排的發展理念。現代工業企業使用的天然氣主要有兩種類型，即液化天然氣（LNG）與壓縮天然氣（CNG），壓縮天然氣采取加壓的方式，保證其以氣體狀態存儲于裝置中。液化天然氣通過低溫冷凝處理的方式，實現天然氣低溫環境下的液化，最后生產出液化天然氣。這種天然氣的密度較大，LNG機械的工作周期一般較長，因此，其應用前景較為廣闊。這種新能源與節能技術的有效結合，使企業的消費成本降低了30%，但在實際的應用過程中，LNG機械也存在一定的問題。

首先，與使用柴油為動力的汽車發動機機械相比，LNG機械性能更具優勢，但在動力調節方面，其性能顯得較為滯后，無法達到隨著負荷變化自動調節的目標。其次，LNG機械無法實現密閉作業，在LNG內部存儲裝置中存在極高的壓力，當其內部壓力超出一定范圍，達到極限后，為保證天然氣存儲裝置的安全性，其會自動釋放出天然氣，而在密閉狀態下，天然氣不能被釋放出來。最后，LNG機械加注天然氣的環節，需要采用專業的設備，在實際的應用過程中，這將造成LNG機械的使用障礙。但是，與柴油為動力的機械相比較，LNG機械的環保效益更高，使用過程中，LNG機械向大氣中排放的CO2、SO2及CO等污染物明顯減少，有效地減少了大氣污染[3]。

2.2 電驅動機械的應用

隨著技術的進步，在大型的工程機械中，大功率的電驅動馬達逐漸代替了傳統的發動機驅動，電力系統電網提供的電能是電驅動馬達的主要動力來源。在電驅動機械中，與電動機連接的變頻器和控制器可有效地進行數據的傳輸與交換，保證了機械依據外界荷載情況變化實時調整變頻要求，實現電動機功率的適時調整。這種節能技術的應用，有效地降低了機械使用過程中能源的消耗，機械運行中產生的噪音也減小，排放較少的污染物，幫助應用企業在節約成本的基礎上實現環保節能的目標。

2.3 混合動力機械的應用

在汽車行業的發展中，混合動力機械也被廣泛應用，機械工業的發展促進了混合動力機械的發展與革新。目前，機械工業普遍使用的混合動力主要有三種，即油電混合動力形式、油液混合動力形式及電液混合動力形式。其中，油電混合動力機械通過加入電動力的方式，有效地減少了機械功率，減少了機械運轉中能源的消耗。據相關研究可知，與單一柴油動力機械相比，使用混合動力機械可為企業減少20%左右的能源消耗及污染物排放。

2.4 高壓變頻機械的應用

發電企業既生產能源又消耗能源，其節能減排任務重大，電力市場需求的變化決定發電企業的機組應不斷調整。在運行的過程中，傳統的發電機組調節閥門及擋板時會消耗了大量能源，發電企業的再循環系統造成嚴重的能源浪費，高壓變頻機械設備的應用是發電企業實現節能減排目標的主要手段。變頻器安裝之前，發電企業凝結水泵電動機中凝汽器內的水位主要依靠水泵出口閥門的開度來調節，這種調節方式的調節線性度差，會造成一定的節流損失，造成發電企業電能的浪費。在頻繁調節操作的情況下，閥門的可靠性也不斷降低，不利于機組的穩定運行。高壓變頻設備下的凝結水泵電動機使得凝結水泵的運行工況不斷優化，不再需要頻繁調節閥門，閥門開度保持在較大的位置上，電動機轉速的調整有效地節約了電能[4]。

發電企業利用變頻器節能的本質是利用變頻器降低電動機的轉速，有效降低電動機的輸出功率，實現節能的目標。應用變頻器節能應注意以下兩點，變頻器使用過程中，必須調節電動機的轉速，在不調節轉速的情況下，不應使用變頻器節能，同樣，閥門開度不需調節的狀況下也不應使用變頻器。使用變頻器造成電動機轉速降低時，應降低機械的功率。發電企業恒功率負載的情況下不能采用變頻器調節。在火力發電廠中，凝結水泵是電力企業中重要的輔助設備，水泵運行功率隨著整個機組的工況而不斷變化，變頻驅動設備的節能效果較好，保證了凝結水泵運行狀況及生產工藝的不斷優化。凝結水泵變頻改造為電力企業創造了直接與間接經濟利益，節約了電力企業的電能，降低了廠用電率。高壓變頻調速技術在發電企業中具有較大的應用前景。

3 加強機械新能源與節能技術應用的策略

3.1 建立完善的機械工業企業考核制度

在機械新能源與節能技術的推廣過程中，政府部門應肩負其制度監管的職責，建立完善的機械企業考核制度，對機械企業的生產能力及節能水平等進行嚴格的考核及評價，規范機械企業的節能行為。通過建立完善的獎懲制度，政府相關部門可以獎勵節能環保方面做出突出貢獻的企業，反之，則進行懲罰。在機械新能源與節能技術的發展過程中，相關部門首先應制定科學合理的規劃，依據機械企業的地理特點、生產布局及環境因素對機械企業進行劃分，建立新型工業園區，在機械企業的規劃布局中，實現企業集聚發展，形成集聚效應，將企業污染控制在一定的范圍內，推動機械新能源及技能技術的有效應用，促進我國現代城市的發展。

3.2 加大監管力度

首先，相關管理部門必須加大對機械的監管力度。國家立法部門應發揮法律法規的約束規范作用，制定并完善節能環保方面的政策，為企業節能環保提供法律保護，明確限制并規定機械企業的能源消耗，規范相關企業的工作。其次，相關管理部門應建立完善的問責制度，對發展過程中能源消耗嚴重、造成破壞的企業及個人進行嚴肅的處理。政府部門應建立專門的監管機構，監管人員應詳細了解企業的發展現狀及污染程度，結合企業的實際情況制定完善的節能措施，減少企業發展過程中對能源的消耗及環境的污染，實現企業的綠色發展。

3.3 進行機械新能源的綜合利用

在大型工廠企業及發電企業中，存在嚴重的資源浪費及能源消耗問題。工業社會的進步與發展造成了嚴重的環境問題，人類社會發展中面臨著資源枯竭、水資源短缺及環境惡化等一系列問題，而機械新能源與節能技術的應用，是促進現代企業綠色發展的重要途徑。在機械新能源與節能技術發展的過程中，研究人員應不斷進行能源的優化，開發新能源綜合利用的發展模式。機械新能源及節能技術的發展應與物理學、環境學及化學等結合，相互促進，共同發展。相關部門應加大機械新能源與節能技術的推廣與宣傳，及時向相關企業普及新能源及節能技術的內容，提高企業管理者的節能意識及環保意識，促進新能源及節能技術在工業中的應用。傳統的工業發展以資源的消耗來實現經濟的發展，造成嚴重的環境問題，生態平衡遭到破壞，人與自然的矛盾不斷加劇，強化機械新能源及節能技術的綜合利用，是實現人類社會可持續發展的重要一步。

4 結語

我國經濟的快速發展，離不開機械行業的可持續發展。在傳統的發展模式下，機械行業的發展以能源的浪費及環境污染為代價，造成嚴重的能源浪費及污染，自然生態平衡遭到破壞，人類社會的可持續發展面臨著嚴峻的挑戰。為促進機械新能源及節能技術的開發與應用，現代工業企業必須積極參與新能源與節能技術的研發，引入現代能源與節能技術，在追求企業經濟利益的同時，積極履行環境保護的職責，實現人類社會與自然環境的可持續發展，實現現代工業企業可持續發展的目標。

1 崔 斌，劉勝本.機械新能源與節能技術的應用分析[J].科技經濟導刊，2016，（1）：112.

2 龍 騰.當代機械新能源與節能技術應用研究[J].科技經濟市場，2016，（4）：137.

3 汪 晨.化工機械行業新能源開發與節能技術的應用探討[J].企業技術開發，2015，（26）：55-56.

4 趙國良.當代機械新能源與節能技術應用研究[J].科技創業家，2013，（4）：78.

Application Analysis of Mechanical New energy and Energy Saving Technology

Jia Chenguang
(Vrije Universitiet Brussel, Brussels 1050, Belgium)

In recent years, the trend of the industrialization of new energy sources in China is becoming more and more obvious, and the popularization and application of new energy and energy-saving technologies in mechanical industry have also achieved good results.To strengthen the research of machinery new energy and energy-saving technology,help to realize the scale and industrialization of new energy and energy-saving products, promote green and sustainable development of modern industrial enterprises, so as to realize the coordinated development of the human society and the natural environment.Based on this, this paper analyzes the current situation of machinery new energy and energysaving technology development and its importance, explains the application of machinery new energy and energy-saving technology, put forward specific measures to strengthen the application of new energy and energy saving technology of machinery.

mechanical new energy; energy saving technology; application

TK018 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500(2017)08-0075-03

2017-06-22

賈晨光（1994-），男，陜西西安人，碩士在讀，研究方向：機械電子工程、能源與動力、電廠機組設備相關技術。