电气节能技术与电力新能源的发展应用孙凤甲

电气节能技术与电力新能源的发展应用孙凤甲

孙凤甲

(国家电投集团山东能源发展有限公司山东济南250000)

摘要：近些年来我国各项经济的发展速度都相当迅猛，越来越多的企业成立，创业热潮不断高涨，国家经济的快速发展伴随着对能源的大量需求，同时煤炭资源的开采量逐渐下降，为了弥补对能源的需求，出现了很多替代性新型能源，如太阳能、风能、核能、水能热能等。对电气节能技术的现状进行了介绍，并结合相关经验从多个角度研究了电力新能源未来的发展方向和应用，以期为未来新能源的发展提供借鉴。

关键词：电气节能技术；电力新能源；发展应用

引言

随着中国经济的迅速发展，无论是企业生产还是居民日常生活对资源能源的需求量都日益增长，因此，能源紧缺问题已经成为当今社会面临的最棘手的问题，同时，一些能源在生产过程中会对空气环境造成严重的污染，例如温室效应、雾霾等现象的出现都严重地影响到居民的日常生活，更有甚者会危及到人们的生命健康。为此，实现电力新能源的低碳环保开发，提高电气节能技术以及发掘电力新能源成为目前迫在眉睫的问题。

1电气节能技术提高措施

1.1优化电网运行参数

通过对电网运行参数进行优化设置处理可以在一定程度上降低电能耗损。由于在电网的运行过程中，电网会伴随着一定的谐波和无功电流而导致产生电能耗损，所以对电网运行过程采取有效措施进行谐波治理和无功补偿，采取节能技术来降低电能耗损，还能够实现对电网功率的科学化配置，有效降低线路电能损耗。假定降低线路损耗的公式为：

式中Wc为线损以及变压器损耗，按系统电度的8%计算，η为线路损耗降低率，计算如下：

1年损失的电力费用为：

补偿后的线路损耗降低率为

1.2利用节能技术减小线路的电力损耗

输电线路是进行电能传输的主要设施，因为一般情况下，电站和电力用户之间都存在一定的距离，在远距离的线路输送过程中难免会出现一些电能的损耗情况，特别是比较远距离的电能输送工程中，电力负载会随着输电线路的增长而增加，电力负载越大就会导致电能在运输中出现的损耗越大，因此为例减小电能在线路运输过程中出现的电能损耗，需要对输电线路进行优化，使线路的电阻值降低，同时提高电网系统的功率因数。在供电营业区域内，要根据经济发展的实际情况，认真对输电线路进行规划和不点，根据实际情况下选择比较合适的输电线路和变电站分布方式，最短距离是输电线路规划中应该坚持的原则，这主要是为了尽量上缩短输电线路的距离，减小输电线路的电阻值，减少电能在输送过程中的损耗。除此之外，在导线的选择上，也需要进行严格把关，最关键的是需要选择横截面较大的导线，因为横截面越大，能够实现能源消耗减小。最后在对输电线路进行布置的过程中，首先应该保证在了解整个区域的地形之后开展工作你，缩短线路铺设之间的距离，实现电能损耗减小的目的。

1.3建筑照明的节能设计

节约能源、保护环境是当前中国发展的长期重大方针，同时也是全世界所关注的重要课题。相关资料显示，就建筑过程中所消耗的能量资源而言，电气占14%，其中，仅照明用电就占社会总用电量的12%左右。为此，中央提出建设“资源节约型”社会的目标，大力推广“节能省地”型建筑，在“十一五”规划纲要中提出的国家十大重点节能工程中就包括绿色照明和建筑节能两项，足见建筑节能和照明节能在当今社会发展中的重要意义。照明是最主要的电力能源消耗之一，节能建筑照明设计的原则就是在不影响照明效果的基础之上尽可能减少照明能量消耗，最大限度地利用电能。具体为：a)充分利用自然光源。将自然光源和人工照明结合，可以在一定程度上节约照明用的电能；b)选择合适的光源。根据不同的场合选择不同的光源，例如家居生活中所用的照明光源，采用荧光灯足以，而对于室外的照明就需要选择高压钠灯；c)加强各类节能灯具的推广使用。选择适当的照明方式和装置，调整照明方式，以最大限度地利用电能。

1.4完善空调系统

为了有效的调节室温，通常在建筑物内部会安装空调系统，但在其使用过程中，会造成严重的能源消耗，故此，在设计电气节能技术的过程中，要采取高效的措施，强化空调系统的节能效果，促进空调向节能环保方向发展。在优化配置空调系统阶段，应科学的设置各项运行参数，同时选择节能效果明显的现代化构件，以此达到节能环保的目的。现阶段，在空调节能设计工作中，应用最为广泛的就是冰蓄冷技术，该技术的基本原理是，电网运行低谷时期储存能量，在高峰期溶解夜间储存的冰块，该功能不仅能够达到制冷的效果，还能控制能源消耗。从合理配置能源的角度来说，冰蓄冷技术的实际意义体现在，降低了空调系统运行过程产生的能耗，控制了成本，并且缓解了用电供需压力，对于维系电力系统的平稳运行具有重要的意义。这里以某酒店为例，其性质属于大型旅游涉外酒店，总层数达到40层，共有205个办公及客用房间，据不完全统计，酒店内中央空调全年的运行时间超过270天，空调设备每天的运行时间最低在18小时左右，年耗电量高达255万千瓦时，年度内产生的电费在195万元，但通过对酒店内空调设备的运行状态进行测试得知，其在很短的时间内一直保持较大的负荷状态，且大部分时间处于低负荷状态，这就导致了严重的能源消耗，不仅增加了电费成本，也影响了设备的使用寿命，针对此，相关部门需要采取有针对性的措施加以优化改造，控制成本投入。

1.5变压器的科学选择

对于电气节能技术的提高，设计过程中不容忽视的是变压器的损耗率，因此在进行节能设计的过程中必须要重视变压器的选择。针对不同用户的需求，在尽可能满足用户需求的基础之上采用不同的变压器实现分级输入和输出。大量采用变压器必然会带来能源的损耗问题，因此为了避免发生能源损耗严重的问题，必须合理地选择变压器，例如采用非晶合金铁芯的变压器可以使常规变压器所消耗的电能降低20%之多。

2我国电力新能源产业发展的现状

2.1风能发电现状分析

通过查阅国家统计局发布的相关信息并且结合相关气象资料可以估算出，我国可以真正利用的陆地和海洋风能资源大约为10亿千瓦，而在2010年，我们国家可以利用的风力发电量仅仅为2580亿千瓦时，并且通过资料可以得出，仅仅在2009年这一年就增加装机1380万千瓦，可以看出，最近十年时间风能发电产业在快速的崛起，并且从数字可以预计，风能发电资源会成为今后我们国家发电中最为发展快速的一种资源。

2.2光伏发电

随着目前对太阳能技术的深度研究，将太阳能作为新能源且应用于实际中已经十分普遍，且能源的储备量也十分庞大。现阶段，太阳能资源已经被开发，在各个方面的应用也十分常见。光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器及蓄电池等组成。该系统是通过一个转换系统实现太阳能与电能之间的连接，完成太阳能的储存，控制太阳能传输系统，实现对电网的管理。采用清洁且可再生的太阳能资源进行发电，可以达到节能的目的。目前，光伏发电在人们的日常生活中十分常见，最典型的一个例子就是建设局规定居民建筑中必须安装太阳能热水器，这种热水器的运行原理也是将太阳能转化为电能，之后对水进行加热，以供人们日常生活所需，大大节约了电能；另一个典型的例子是目前人们在屋顶安装光伏发电系统，将太阳能板接收到的太阳能转化为电能储存起来，所得到的电能除了一部分供自家所需之外，其余部分与国家电网连接达成某种协议，这样不仅能够使得自家用电得到保障，还能够使收入增加。这种方式在中国日照时间较长的西北偏远地区十分常见且受到人们的欢迎。

2.3生物质能发电发展的现状

生物质能在发电中所占的比重比较低，并且它的能源有限，常见的主要有沼气发电和垃圾发电两种，我们国家在生物质能发电方面也投入了相当多的人力和物力进行相关研究。目前已经建成的生物发电容量已经达到8000多万千瓦。生物质能已经成为“十二五”期间国家所推出的最重要的能源之一。并且根据相关数据显示，在2017年我们国家的生物质能发电量高达1040亿度到1150亿度之间，这比一个三峡的发电量还要多，由此可以看出，生物质能资源发电的发展还是相当的快速。

2.4地热能源的开发

中国北方冬季气温较低，供暖设备成为居民生活必备。随着社会的不断发展，供暖设施也在不断改进，不同于传统的燃煤取暖，地热资源在现阶段家庭供暖中受到了极高的重视。在中国，主要是云南及西藏地区，拥有丰富的地热资源。相关调查显示，目前中国可以利用的地热田数量达到300处左右，可利用的天然热量达到110J/a。因此，现阶段电力新能源开发的主要方向就是地热资源。而在地热资源的开发中，中国仍旧拥有极大的发展空间。另外，地热资源的开发不仅仅能够进一步推动电力行业的发展，同时还能够在一定程度上推动中国农业大发展。

2.5太阳能发电的现状

我们国家已经很早就建立了光伏产业的发展所需要的原材料及相关生产系统的建设。光伏电池发电产业链的建立也比较完善，完整的光伏产业链建立为太阳能发电发展奠定了基础，目前我们国家太阳能发电的年产量绝对数并不低，约占世界的四分之一，排在全球第三位，但是目前我们国家的光伏发电累计装机容量还是比较低，因此太阳能资源在发电方面的利用还是可以说处于起步阶段，需要大力的进一步完善发展。

2.6核能资源的开发

在众多新能源之中，核能是效率最高、清洁力最强的能源，但是由于核能本身具有很高的危险性，因此在核能资源的开发利用之中必须要对核反应堆的开发格外重视。目前，中国对核能的开发仍旧处于起步阶段，且核能的应用范围也比较窄，因此相关的研究人员要借鉴其他国家的开发经验，在开发核能时要将开发风险降到最低，降低放射危险，充分发挥核能转化为电能的潜力。

2.7水利发电发展的现状

根据我国水能资源普查结果的显示，我们国家大陆理论水能资源的蕴藏量为6.67亿千瓦，年发电量可以达到5.92万亿千瓦，结合现在的技术，可以开发和利用的水能资源为4.47亿千瓦，年发电量为2.13万亿千瓦，用一个形象的比喻来说的话，这些可以开发和利用的水能资源完全可以建立16座三峡同等大小的水电站，可以看出，我国的水能资源有相当大的发展和利用空间，对水资源的领不容小觑。

2.8开发新能源的价值体现

随着社会的发展和时代的进步，能源消耗问题日益恶化，尽管我国在开发可再生性清洁型能源方面加大了投入力度，但这与我国的经济发展存在一定的矛盾，因此，高效应用创新型能源成为社会各界广泛关注的话题。纵观新能源开发的发展现状可知，在发展中存在诸多障碍，并且也拥有不同的机遇。例如，太阳能电池等被不断推广利用。在制定并推广能源政策的过程中，要着重加大对创新型能源推广的重视，并将其作为经济发展建设的核心。除此之外，群众要深化对新能源开发的认知，并为宣传应用清洁型能源群策群力。当下，我国在开发新能源方面逐步加大了投入力度，但此过程优缺点并存，如果急于求成，则会造成适得其反的效果。针对此，应当采取合理的措施有效规避各类型风险，尤其是注重成本控制，还可创新优化技术手段。

结语

总之，当下，在中国当前的经济形势下，人们的生活和社会生产对电能的需求日益增长，有些地区甚至出现电能短缺的情况。因此，未来在缓解电能紧张的局面时，要合理高效的应用电气节能技术，与此同时，在开发创新型能源方面加大研发力度，还应积极利用多样性技术手段，通过有效的电气节能技术，有效利用电能，将能源的损耗降到最低，从而实现中国电力行业的稳定积极发展。这样才能有效推动我国能源开发事业的快速稳定发展，逐步缩小与发达国家的差距。

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