電力電子技術在農業(yè)電氣化中的應用研究

王漢巍

【摘? ?要】 電力電子技術可以在促進農業(yè)電氣化的過程中，推動社會主義現(xiàn)代化發(fā)展。本文首先闡述了電力電子技術與農業(yè)電氣化的含義與關系，其次解析電力電子技術在農業(yè)電氣化中的應用現(xiàn)狀，最后針對這一問題提出電力電子技術在農業(yè)電氣化中的應用策略。

【關鍵詞】 電子電力;農業(yè)電氣化;轉換

中圖分類號：S24? ? ? ? ? ? ? ?文獻識別碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-1073（2020）01-0096-97

1? 電力電子技術與農業(yè)電氣化

1.1? 電力電子技術

電力電子技術主要在于通過操控電子電力器件以轉換功率、控制與變換電能。作為電力應用研究里的一種新型技術，電子電力技術激發(fā)出來電能的最高使用價值，它較好地完成了對電能的優(yōu)化處理和應用，使電能的使用更加合理、節(jié)約以及高效。

1.2? 農業(yè)電氣化

電能在現(xiàn)代農業(yè)中的廣泛應用，掀起了農業(yè)電氣化的高潮，成為推動現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的巨大動力。電力應用具有高靈活性、高效率以及低費用等優(yōu)勢，而且電力作為農業(yè)機械的動力，不僅可以起到照明、控制溫度、運輸?shù)葌鹘y(tǒng)意義上的多種作用，還可以參與現(xiàn)代意義上的農業(yè)生產管理活動。由此可見，促進農業(yè)電氣化，對于實現(xiàn)現(xiàn)代農業(yè)的自動化和機械化具有重要的推動作用。

1.3? 電力電子技術與農業(yè)電氣化

以往農業(yè)活動中的電能主要依靠國家電網消費，這種方式具有消費高、不穩(wěn)定的缺點，同時電力不足導致的缺電、斷電等情況也嚴重影響了農業(yè)活動的正常進行，極大地降低了農業(yè)生產效率。新興電子電力技術可以就地取材，通過廣大農村地區(qū)的水資源、光能資源等自然資源向電能的轉換，來保障廣大農村地區(qū)農業(yè)活動的正常進行，具有低費用、高效率的優(yōu)點。因此，現(xiàn)代電子電力變換技術是促進農業(yè)電氣化的重要推動力量。

2? 電力電子技術在農業(yè)電氣化中的應用現(xiàn)狀

2.1? 農民技術應用意識薄弱

一方面，受農民群體自身特點的影響，雖然電力電子技術已經在農業(yè)生產活動中展現(xiàn)出了極大的推動力量，但是部分農民還是對這些高科技電氣技術產品的使用抱有很大的偏見與誤解，傳統(tǒng)思維模式使他們對電子電力技術產生很強的抵觸情緒，不能夠正確認識新興電子電力技術產品及其功能優(yōu)勢。另一方面，很多農村地區(qū)尤其是偏遠地區(qū)，其農業(yè)生產領域嚴重缺乏專業(yè)的技術指導人員，導致很多農民即使接觸到電氣新技術、對新技術具有濃厚的使用興趣，也不具備新科技農機正確、高效的使用方法，其不規(guī)范甚至錯誤使用新技術，反而會嚴重阻礙農業(yè)生產效率的提高。因此，農民技術應用意識薄弱、不具備正確的應用方法嚴重阻礙了農業(yè)電氣化的推進。

2.2? 農業(yè)生產設備落后

眾所周知，電力電子技術這種新型技術手段同其他新科技的發(fā)展一樣，其更新速度非常快，每一次的技術更新都給農業(yè)生產效率帶來極大的促進，其技術支撐下的農業(yè)生產設備自然也具有相同的特點。就目前的現(xiàn)狀來看，很多農村地區(qū)在實際生產過程中受到地域、人員以及資金等多種因素的限制，導致其農業(yè)生產設備更新?lián)Q代周期長，相應的農業(yè)生產設備不齊全、功能作用少、農業(yè)生產效率低。同時，由于國家支持政策缺乏以及現(xiàn)有支持政策的落實不到位，更是缺少了促進農業(yè)電氣化的一個重要推動力量來源。周而復始，最終農業(yè)生產設備的落后，會嚴重降低農民從事農業(yè)生產活動的積極性。

2.3? 偏遠地區(qū)技術應用受限

我國國土面積廣闊，不同農業(yè)生產區(qū)域在農業(yè)政策扶持、農業(yè)技術應用、自然資源分布以及資金數(shù)量等方面存在著巨大的差異。我國很大部分農業(yè)生產地區(qū)都屬于地域較為偏遠、技術較為落后、人口素質相對較低的地方，受到交通、人口素質等多種現(xiàn)實因素的影響，新型電子電力技術設備無法順利引入，多數(shù)偏遠農業(yè)生產地區(qū)的農業(yè)生產還主要人力勞作，他們無法接觸到新時代電子電力技術支持下的新型農機設備，更談不上對這些新型技術設備的正確使用。

3? 電子電力技術在農業(yè)電氣化中的應用

3.1? 推動農業(yè)電氣化中農業(yè)電力電能的變換

電力電子技術可以為農業(yè)電氣化提供充足的電能供應。首先，電力電子技術的快速發(fā)展也極大地推動了電能產量的極大提升，廣大農業(yè)生產區(qū)的用電需求供應從以往單一依靠購買國家電網供電，轉換為應用多種電力電子技術、因地制宜地將多種自然資源科學、高效地轉換為可推動農業(yè)生產的電能資源。例如，個體家庭單元可以通過使用太陽能板來將太陽能轉換為電能，在供應家庭個體電能資源的同時，還可以將剩余電能資源用于其他方面應用;此外，還可以結合實際情況、應用電力電子技術進行風力發(fā)電、沼氣發(fā)電、水利發(fā)電以及生物質能發(fā)電等等。電力電子技術帶來的充足電能，不但有效解決了農業(yè)生產中的缺點、斷電現(xiàn)象，更是為農業(yè)的電氣化提供了電力保障。

其次，在多種發(fā)電模式提供充足電能供應保障的情況下，還可以應用電力電子技術對電力資源進行高效的轉換。在當前技術發(fā)展條件下，現(xiàn)存的農業(yè)電力轉換技術主要有整流變換技術、直流變換技術以及逆變變換技術。三種發(fā)電有著各自不同的優(yōu)點和缺點，需要根據實際情況來科學合理地進行調整與改進，最大程度地激發(fā)電力電能作用與應用價值，最大程度地促進農業(yè)電氣化的快速發(fā)展。例如，農村的沼氣能、太陽能以及個別地區(qū)的水能、風能等應用直流變換技術發(fā)出的電大多數(shù)是等級相對比較低的直流電壓，要想將其轉換為更加標準、更為合適的電能，就必須利用直流變換電力的技術來將其電壓等級進行升級，然后再利用逆變變換技術最終將其轉化為直流電壓。再如，整流變換技術還可以把不穩(wěn)定的電能整流成直流電，再經過逆變電子技術轉變?yōu)楦鼮闃藴实慕涣麟姡瑥亩鴰椭Ｕ限r業(yè)生產中的電供應。

3.2? 精準施肥機的推廣與應用

傳統(tǒng)的施肥過程，主要是農民在耕地前在土地上撒肥、在農作物生長過程中追肥，其施肥量的多少與次數(shù)主要依靠農民個人的勞動意愿和勞動經驗，其弊端在于統(tǒng)一出現(xiàn)肥料過剩或不足、土地資源受到污染、土壤解耦股層遭到破壞等等。電力電子技術的發(fā)展帶來了精準施肥機的推廣與應用。精準施肥機具備先進的采樣技術與導航技術，是非常的現(xiàn)代化與智能化的農業(yè)機器，它能夠因地制宜地結合具體農業(yè)生產情況，精準施肥目標，自動調節(jié)肥料的用量多少。精準施肥機的使用，不但在新科技的支撐下大量減少了肥料的使用量、極大地提高了肥料的使用效率，同時又在最大程度上減少了施肥帶來的環(huán)境污染，與以往的傳統(tǒng)施肥相比，新電力電子技術帶來的新科技農機，極大地降低了農業(yè)生產成本，促進了農業(yè)生產經濟效益的極大提升。

3.3? 變頻水泵在農業(yè)中的應用

傳統(tǒng)的農業(yè)灌溉大多采用大水漫灌和電動機灌溉兩種方式。前者主要依靠小型拖拉機等農機操作，眾所周知大水漫灌極大地浪費了水資源，同時柴油燃燒也會給環(huán)境帶來不同程度的空氣污染。后者所使用的電動機無法進行速度調節(jié)，高速度的電動機運轉雖然會帶來大量的水流量，而這種灌溉方式卻不可避免地消耗了大量的能源。當前電力電子技術推動了變頻水泵的研究與普遍應用，大量農田應用變頻水泵進行灌溉，可以通過變頻器對灌溉水速進行科學合理的調節(jié)，根據灌溉的具體情況合理變換大流量和小流量。與傳統(tǒng)灌溉方式相比，既節(jié)約了水資源與電力資源，又實現(xiàn)了環(huán)境保護與生產效益提升的雙重目標。

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（編輯：李丹）