电气工程中的能源转换与传输技术研究

电气工程中的能源转换与传输技术研究

洪仁富

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摘要：21世纪以来,电能逐渐成为人类社会最重要的能源之一,影响着人类生产和生活的方方面面。随着国民经济和生产水平的提高,工业化和城镇化进程的快速推进,现代社会对电能和电气技术的要求也在不断提高。随着新时代国家能源储备的减少,能源供给与发展结构的平衡问题出现,新一轮能源革命也成为国家必须关注的问题。未来的生产和生活必须注重新能源和新技术的开发和应用,必须大力发展可再生能源技术,鼓励节能和环保,开辟节能源泉,从而满足人们在新时代的生产和生活需求。

关键词：电气工程；能源转换；传输技术；

引言

电气这类智能型设施不仅普遍存在于各种技术中，其功能也是比较大的。电气内容无所不包，包括电气工程和信息技术。所以对于电气方面的学习是关键课题。当前电气项目已经开始向节能环保方向迈进。本文从电气角度对其节能链接设计进行了分析，以降低电气能耗，增加经济效益。

1新能源开发与电气节能工程

新能源是指新时期风能、太阳能、地热能、水电等新能源等新技术影响下出现的超越人类传统能源的新能源,这些能源具有资源十分丰富、可再生等共同优势,与传统煤炭能源相比,具有良好的环境和环境效益,对环境和人类的负面影响,但开发较为复杂。目前,人类技术无法广泛推广和应用,一些技术的应用成本仍然很高。然而,太阳能和风能领域的电力目前收效甚微,全国范围内已经有一定规模的建设。使用新能源的好处是,它们可以最大限度地减少污染问题,并更好地适应我们的可持续发展政策。利用新能源技术可以减少煤炭、石油等传统能源的使用,这对中国节约能源储备的战略具有重要意义。在未来,我们还可以在很大程度上开发和实施创新的能源技术,通过大规模部署太阳能和风能来满足国家的可持续发展需求。利用电气自动化实现节能环保技术,在新的历史发展阶段,国家一致推进绿色环保、节能减排的新建设理念。环保和节能的理念也得到了社会的广泛认可。近年来,国内发展依靠牺牲环境和大量的能源消耗来换取经济发展,不仅造成了巨大的资源浪费,而且对我国的环境造成了巨大的破坏。因此,在新一轮能源技术发展中,城镇发展必须考虑到电力的合理利用,采用电气自动化技术,减少不必要的能源浪费。

2电气工程中节能设计的运用

2.1 电源设置地的合理选择

好的电源设置地应位于市中心，这样可以使供电半径减小，以免输电线路架设时长途奔波。并且由于输电线路的客户分布较为松散，因此要想使用电工程的经济效益达到最大化，就需要根据电源的容量来设置供电的配置点。据有关人士调查研究表明，供电线路供电半径一般应控制在15km内为宜，从而可以有效提高供电效率，减少电气工程所消耗的能源。

2.2可再生能源系统

可再生能源或新能源都是一次能源，将其应用在电气工程中成为电能转化的有效方式之一，如太阳能、光伏发电等。但是，新能源发电容易受到季节、地区等因素的影响而出现不稳定性，需配储能装置并将多种新能源发电方式以系统化方式进行互补发电。又或者是新型电力技术支持难以直接给负载供电。而新能源种类多，不同新能源的发展前景也不同，切不能一概而论。相比而言，太阳能和风能的新能源应用技术及规模较为成熟，绿色建筑、智慧城市的新能源应用前景较好，但是要想利用新能源完全替代传统能源确实任重而道远。

2.3电力线路节能技术

电力线路节能技术是电气自动化工程中非常重要的一项内容，在电力线路中，电能的传输和消耗都是通过电力线路来完成的，因此，要想实现节能环保的目的，就要对电力线路进行科学合理的设计，从而降低电能消耗。电力线路节能技术主要是指在电气自动化工程中采用先进的技术对电力线路进行改造和升级。例如，在对配电系统进行改造的过程中，要尽量减少配电变压器的数量，这样才能有效地降低线路损耗。另外，在对配电系统进行改造时，还要注意控制好负载率。因为在负荷率较低时，会出现空载现象，而当负荷率较高时，就会出现超载现象。为了有效地避免这种情况发生，就要合理地控制好负载率。具体方法是通过采用自动调节变压器的空载运行时间和负荷率达到这一目的。另外，还可以采用变频技术实现对配电系统的控制和管理。最后，要注意的是，要减少输电线路上的无功损耗。在进行线路设计时，可以选择采用节能型导线和配线方式，这样能够有效地减少无功损耗。

2.4改善功率因数

就电气节能技术而言，降低其功率损耗才是达到节能目的的合理途径。一方面，工作人员能够增加电气设备自然功率因素和降低对设备超前和无功要求；另一方面，工作人员还可以利用无功补偿这一设施来有效地实现就地补偿和降低电气线路无功传输，这一方式被广泛地应用于民用建筑中。

2.5无功补偿技术

无功补偿技术在电气自动化工程中的应用，主要是为了解决实际生活中存在的供电问题，在整个电力系统运行的过程中，供电所产生的功率损耗会随着电压水平的降低而逐渐增大，同时，电能传输过程中的电能损耗也会随之增加。在这一过程中，无功功率会直接影响整个电力系统的运行效率，甚至会引发安全问题。因此，为了能够有效地解决这一问题，就需要在电气自动化工程中合理地应用无功补偿技术。在具体应用的过程中，一般会选择低压电容器或者高压电容器进行补偿。在整个电气自动化工程中，应用无功补偿技术，要结合实际情况进行合理的选择和应用。通常情况下，低压电容器会根据电力系统运行情况以及用户的实际需求来确定安装容量和位置，同时，也可以采用集中补偿以及分散补偿等方式。而高压电容器则是通过提高供电电压来提升功率因数，进而实现无功功率补偿。

3新能源开发中电气工程自动化节能措施

3.风能发电

中国东部和南部地区覆盖面广,许多地区的地理环境非常适合风电建设和发展。国家新能源建设也看好风电发展前景。因此,到2019年底,该国新增并网风电装机量已达2500多万千瓦,国内风电设备累计装机量达到2.1亿千瓦,已成为世界领先者,可以说风电发展速度非常快。同时,由于近年来工业和电子技术的不断进步,国内风电产业的开发建设成本也在逐步优化和下降。该国南部和东部新建的风电项目,产量已经控制在8%~12%左右,全国已根据可用性评估了电网接入条件。就现代技术而言,风力发电的转换效果比较好,新技术加入后产量和指标也在不断提高,发电效率也在不断提高,因此一些地区的风力发电装置仍然存在输电消耗问题,但总体而言,风力发电的发展还有很大的提升空间。在国内风电行业的后续发展和建设中,还需要不断加强管理和规划能力。同时,要抓住机遇,进一步扩大产业建设空间,推动产业标准化和智能化发展,利用新技术提高效率,降低成本。

3.2地热能源

地热能也是新时代发现的绿色、清洁、低碳的可再生能源。到2020年底,我国地热采暖制冷面积已超过4亿m2,替代能源年产量达到1160万tce,二氧化碳年减排量达到3000万t。高温地热能用于发电;中温地热能用于工业干燥和热处理技术;低温地热能用于城市供暖、热水供应、水产养殖等领域。为了在这些行业中应用地热技术,必须依靠工业的技术力量,因为电气自动化技术的应用可以最大限度地控制它们。

结束语

能源短缺和电力技术发展不平衡是当前我国发展需要解决的问题,新一轮能源革命也对电力行业的发展提出了更高的要求,高度重视技术的创新应用和建设与发展。电气自动化技术的深入发展,为新能源应用的建设提供了一定的技术基础。未来电力和新能源产业市场的发展和利用,应注重电力节能意识,高度重视技术创新,以降低能源消耗,确保绿色能源的社会发展。

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