探析優化電氣工程節能技術策略

呂欣

摘要：電氣工程作為建筑施工的重要項目之一，不僅要滿足工程質量，而且需要進行節能環保調控。施工工程量較大、設備費用較高、不合理的設計等不僅會造成經濟方面的損失，而且會進一步加劇能源的消耗。因此，如何將電氣工程有效合理地節能成為新趨勢。

關鍵詞：電氣工程;節能;優化設計

我國堅持貫徹落實可持續發展戰略，社會群眾節能環保意識逐漸提高，節能減排重要理論應運而生。控制能量消耗，更好地適應社會發展需求，這不僅是提高電氣工程系統運行效率和安全水平的有效措施，也是電氣自動化未來發展的必然方向。

一、電氣工程發展現狀

當前，以建筑工程為代表的各類基建工程正如火如荼推進，我國綜合國力逐步提升，促使電氣自動化領域朝著更高層次發展，節能技術逐步融入至電氣工程中。回顧傳統電氣行業狀況，管理混亂的問題依然普遍存在，電氣工程運行全過程中的安全隱患較多，豐富的能源也未得到高效的利用，技術人員的專業水平不足，以致難以在設計階段對以上問題進行回避。而在大型項目快速發展的趨勢下，行業逐步提出了全新的需求，促使電氣工程在既有技術基礎上實現突破，設計人員需要結合電氣工程節能技術，提高設計方案的整體水平。如今，技術人員可依托于 BIM 模型對電氣工程的設計方案做出更加科學的評價，將各方面的信息包括但不限于所需費用、突出的技術難點等通過模型直觀呈現出來，從而實現更可靠、更高效的綜合分析與進一步優化。傳統層面的電氣工程在設計思路上具有明顯的局限性，各專業人員單獨工作，缺乏技術交流與探討的情況普遍存在，因此，往往難以顧及對新技術、新材料的應用，與節能技術相關的新技術、新材料應用則更少。而隨著電氣工程設計工具的發展與進步，技術人員可以充分發揮出 BIM 建模的應用優勢，及時發現設計方案中的漏洞并修改完善，在顯著提高工作效率的同時編制出更為科學可行的設計方案。同時也實現了多人員、多部門、跨專業的電氣工程協作設計，通過技術人員高效溝通、協調與驗證，共同突破技術難點，優化設計方案，推動新技術、新材料的有效應用。

二、電氣工程節能技術的應用優勢

電氣工程節能技術最顯著的作用在于降低經濟成本。當今無論是大眾生活還是企業生產，對電力的依賴性都越來越高，電力已成為重要的生活、生產資源，而目前我國仍以火力發電為主，需要消耗大量的不可再生能源，從而產生大量碳排放。應用電氣工程節能技術則可以減少大眾用戶的生活成本，降低大量制造業、商業企業的生產成本，降低電網運行中的損耗，并且可以減少不可再生能源的消耗，最終產生“多方共贏”的結果，從而降低全社會整體經濟成本。隨著生活水平的提高，“環保低碳”的理念越來越受到大眾的重視，越來越多與節能減排相關的政策也在引導著行業與社會發生改變。在此背景下，各類工商企業為了適應政策與市場的要求，也必將越來越重視各類節能技術的應用，電氣工程節能技術符合當下的社會理念和產業需求，具有非常廣大的發展前景。

三、電氣工程節能措施

（一）照明設備節能設計

照明設備的節能設計是電氣工程節能的重要環節。據調查，在一般的家庭電能消耗中，照明設備的消耗能夠達到約四分之一。因此，如何有效地減少照明設備的電氣消耗對減少整個電氣工程的電能消耗有著重大意義。

（1）節能燈具的選擇

設計人員在進行設計照明系統或選擇節能燈具時，首先要保證室內的光照，而照明設備是用于補償室內光照的。因此，設計人員首先要考慮并計算建筑物室內的自然光照，根據計算結果進行節能燈具的選擇。節能燈具應具有環保、節能、經濟等特性，因此通常選擇年限長、效率高、能耗低的燈具，這樣能夠有效降低照明設備成本以及建筑整體的能源消耗。設計人員可以根據地面反射系數推算出燈具的運用系數，進而選擇節能燈具。

（2）節能燈具的安裝

節能燈具能夠有效降低電氣工程的能源消耗，但是如果節能燈具無法進行合理的布置，將會增加建筑物的能耗。因此，合適地布置節能燈具將進一步節約能耗。不同的建筑物甚至建筑物內不同區域，燈具的布置方法不同。例如，當建筑物為大型商場時，需要集中供電，持久照明。此時，需要較為集中的布置燈具;而在客流量較低或者無需長時間照明的地域，可以布置少量燈具或者重新選擇適合的燈具。

（3）建筑物內部裝飾

不同建筑物內部的裝飾材料功能不同，直接影響建筑物內部對光照的吸收或反射效果。例如，當建筑物內部的裝飾材料選擇顏色較淺的材料時，能夠較好地反射自然光，進而降低補償光源的消耗。因此，合理的建筑物內部裝飾能夠有效地利用自然光，進一步降低建筑物的能源消耗。

（二）輸配電系統節能設計

輸配電系統對整個建筑工程的穩定運行起著重要作用。因此，設計人員需要對整個輸配電系統進行預估，保證輸配電系統輸送的電力能夠覆蓋整個建筑物。此外，設計人員還需要考慮輸配電系統的節能。

（1）輸電效率

線路的損耗是輸配電系統損耗的主要部分，降低線路的損耗能夠有效降低整個輸配電系統的能耗。因此，設計人員需要更好地完善設計方案，計算輸電線路距離。在保證電力系統能夠覆蓋整個建筑物的前提下，盡量縮短線路的長度，降低輸電線路的能耗。此外，可以通過降低輸電線路的電流，如采用高壓或超高壓的輸電方式等，進一步降低能耗。

（2）節能燈具的安裝

變壓器作為電氣工程的主要原件，變壓器的質量和效率能夠直接影響整個建筑物電力系統的效率。變壓器首先需要保證整個建筑物的需求，其次考慮節能、環保、低損耗。選擇變壓器時要考慮變壓器的容量，容量過低容易損壞甚至燒壞變壓器;而高容量的變壓器雖然能夠滿足建筑物的需求，但是會造成資源浪費。因此，如何選擇適宜的變壓器是減少變壓器能耗的關鍵步驟。目前，常用的選擇變壓器依據是變壓器的經濟負荷率，而當負荷率能夠維持在70%左右時是比較適合的變壓器。此外，選擇變壓器時，還需要因地制宜。不同的環境和建筑物，選擇變壓器的方式也不同。當建筑物類型為大型時，如圖書館、體育館時，通常采用節能的干式變壓器;而當所處環境為電壓波動較大的場所時，則應采用有載調壓功能的變壓器。

（3）補償技術

設計人員在進行電力系統設計時，不僅要考慮所設計的電力系統能夠覆蓋整個建筑物，而且需要考慮電力系統的補償。由于電力系統中大部分設備屬于感性特性的負載，而這種特性將直接造成這些電氣設備功率因素下降，進而增大電能和能耗。此外，其他因素也會導致電力系統正常運行時產生能耗。因此，需要補償設備或技術手段進行電力系統的補償。補償設備或技術手段使得電力系統能夠更加穩定，進一步保證用戶的生活質量和安全性能。設計人員需要加深對電氣設備參數的了解，能夠合理地分析數據如電壓、電容量等，只有這樣才能較好地完善設計方案。此外，設計人員可采用先投入應用的方式，通過實時跟蹤了解、分析所用設備的電功率變化情況，進行選擇相應的補償設備或技術手段。

低碳設計不僅涉及施工過程中所用的設備，而且還需要考慮所采用的技術手段。因此，設計人員需要從建筑物整體角度考慮，從細節處出發，根據相關規定，提出一個合理有效地實施方案。同時，無論是設計人員還是施工人員都需要進一步提高自身專業素質、工作能力，只有這樣才能對電氣工程的節能減排設計做出新的貢獻。

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