電氣設(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能淺析

楊鵬

(吉林市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心吉林省吉林市132011）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)對(duì)能源不斷增大與能源總量不斷減少之間的矛盾越來(lái)越明顯，如何提高能源的利用效率，尋找新型的可再生能源成為當(dāng)下社會(huì)所共同關(guān)注的問(wèn)題，也是社會(huì)研究的核心領(lǐng)域。利用對(duì)電器設(shè)備的改造以及以太陽(yáng)能為代表的光電技術(shù)的運(yùn)用成功的為節(jié)能這一世界難題提供了新的解決方式。

1 電氣設(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用所遵循的原則

無(wú)論是電氣設(shè)備的改造還是光電技術(shù)的運(yùn)用其最根本的目的是更好的服務(wù)于我們的生產(chǎn)生活。我們?cè)趶?qiáng)調(diào)節(jié)能的同時(shí)既不能影響到我們的正常生活，又不能過(guò)多的增加生產(chǎn)生活成本。因此，我們?cè)诠?jié)能的同時(shí)還需要遵循以下的一些最基本的原則：

1.1 安全性

安全是生產(chǎn)的第一原則，我們?cè)陔姎庠O(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中不能夠留下安全隱患，給我們今后的生產(chǎn)生活帶來(lái)不必要的危險(xiǎn)。

1.2 實(shí)用性

電氣設(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用必須是簡(jiǎn)單實(shí)用的，不能過(guò)多的增加我們的操作難度，需要簡(jiǎn)單實(shí)用，適用范圍廣泛。

1.3 實(shí)際性

要充分考慮電氣設(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性，不能過(guò)多的增加投入的成本，使用的時(shí)間也不能果斷，以減少設(shè)備的頻繁更換帶來(lái)的成本增加和資源的浪費(fèi)。

1.4 環(huán)保性

環(huán)保性即我們對(duì)電氣設(shè)備的改造以及光電技術(shù)的應(yīng)用必須建立在環(huán)保的基礎(chǔ)上，首先不能再改造和使用過(guò)程中產(chǎn)生新的污染，增加環(huán)境的負(fù)擔(dān)；其次，使用的技術(shù)必須真正達(dá)到環(huán)境友好型的標(biāo)準(zhǔn)，最好是可循環(huán)利用的；最后，我們的技術(shù)必須在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生其他與基本功能無(wú)關(guān)的能源消耗，需要充分展現(xiàn)出環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)。

2 電氣設(shè)備技術(shù)改造在節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用

電氣設(shè)備的改造技術(shù)將控制、電子以及電力等相關(guān)的技術(shù)有機(jī)的融合在了一起。從原理上說(shuō)，電氣設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造是利用高效的電能轉(zhuǎn)化技術(shù)控制電力的輸出，并且使電壓控制在合理的范圍之內(nèi)，從而在源頭提高電力的使用效率，同時(shí)使用節(jié)能型變壓器、低阻電纜等輸變電設(shè)備，減少電能在傳輸過(guò)程中的損耗，以及使用節(jié)能型設(shè)備等方面綜合考慮從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

2.1 輸變電過(guò)程中對(duì)電氣設(shè)備的節(jié)能改造

輸變電過(guò)程是電力傳輸?shù)谋亟?jīng)階段，輸變電過(guò)程中的傳輸損耗也是電能利用率低下的首要問(wèn)題，因此也是節(jié)能改造的關(guān)鍵階段。首先我們要選擇控制供電的電壓在合理的范圍之內(nèi)，這也要求我們要綜合考慮地區(qū)的電網(wǎng)狀況和用戶(hù)需求以及未來(lái)發(fā)展的特點(diǎn)，選擇最合適的配電電壓；其次，選擇節(jié)能型的變壓器，我國(guó)變壓器的損耗是電能損耗中占據(jù)絕大比例的，每年我國(guó)在變壓器這一項(xiàng)上的損耗就高達(dá)總電量的10%，因此在條件允許的情況下一定要盡最大的努力改造更新變壓器，從而達(dá)到降低損耗的目的；最后，在傳輸過(guò)程中，我們要選擇高導(dǎo)電的導(dǎo)體，例如銅導(dǎo)線等，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中要采避免采用單向，降低線路電流，降低能耗。

2.2 節(jié)能型設(shè)備的使用

2.2.1 選擇使用變頻器

在所有的節(jié)能設(shè)備的使用過(guò)程中，變頻器的使用對(duì)于節(jié)能產(chǎn)生的作用尤為明顯。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展與技術(shù)的革新，目前我國(guó)的變頻技術(shù)已經(jīng)顯得日趨成熟并開(kāi)始廣泛應(yīng)用與生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。高壓變頻技術(shù)主要通過(guò)改變?cè)O(shè)備電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)能量的消耗和輸出，減少了設(shè)備使用過(guò)程中的電能的損耗，從而使電能的轉(zhuǎn)換效率顯著提高。

2.2.2 推廣使用節(jié)能型電器

目前，國(guó)內(nèi)的大部分電氣設(shè)備都有能耗標(biāo)識(shí)，選擇能耗低的不僅可以節(jié)約能約也可以降低生產(chǎn)生活的成本，同時(shí)在生活中推廣使用節(jié)能型照明電器不僅美觀環(huán)保，節(jié)能高效而且還能有效的杜絕安全隱患，從而締造一個(gè)安全舒適、高效經(jīng)濟(jì)的生活環(huán)境。

2.2.3 使用智能照明控制系統(tǒng)

在大型建筑、公共場(chǎng)所使用智能照明控制系統(tǒng)不僅美觀、舒適符合現(xiàn)代人的審美需求，同時(shí)也是非常好的節(jié)能、高效利用能源的措施。智能照明系統(tǒng)主要采用各種“預(yù)設(shè)置”控制方式、控制元件、以及光線或者聲音的感測(cè)裝置，對(duì)不同時(shí)間段、不同光線環(huán)境對(duì)照明系統(tǒng)的不同需求實(shí)現(xiàn)智能化控制。智能照明能夠控制系統(tǒng)的運(yùn)用有效的改善了場(chǎng)所的環(huán)境，減少了光污染以及資源的浪費(fèi)，延長(zhǎng)了燈具的使用壽命，同時(shí)也減少了人力和管理成本。

2.3 從管理與分配上提高資源利用效率

管理上在加強(qiáng)大型能耗型企業(yè)管理的同時(shí)也要進(jìn)一步優(yōu)化目前的用電分配，例如采用峰值和谷值控制不同時(shí)期的電價(jià)，通過(guò)有效的管理將高峰時(shí)期的用電轉(zhuǎn)移到低谷時(shí)期，從而達(dá)到合理用電，避免用電分配不均引起的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

3 以太陽(yáng)能為代表的光電技術(shù)在節(jié)能中的應(yīng)用

3.1 光電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與缺陷

與其他能源不同，太陽(yáng)能作為一種可再生的能源有著其他能源無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。首先作為一種可再生能源，太陽(yáng)能的總量巨大，而且不會(huì)枯竭；其次太陽(yáng)能綠色環(huán)保，它的使用不會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、廢料等新的污染；最后太陽(yáng)能分布范圍廣，在任何一個(gè)地方只要有太陽(yáng)就有太陽(yáng)能的存在。當(dāng)然，光電技術(shù)在使用過(guò)程中依然存在著很多的技術(shù)難題，這也造成了當(dāng)今社會(huì)對(duì)太陽(yáng)能的利用依然很少。首先，太陽(yáng)能分散收集的難度非常大；其次，太陽(yáng)能揮手天氣氣候季節(jié)以及白晝等自然條件的影響具有間歇性不穩(wěn)定的特點(diǎn)；最后我們目前的技術(shù)水平還不能大范圍有效的使用太陽(yáng)能，它的使用依然存在著技術(shù)難度，而且現(xiàn)階段光電的成本依然很大，無(wú)法達(dá)到普及的目標(biāo)。

3.2 光電技術(shù)的意義

太陽(yáng)能作為一種清潔的可再生能源在我國(guó)高能耗、低資源的背景下顯得尤為重要。他不僅可以解決我國(guó)的能源問(wèn)題，減少資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展，而且還能夠減輕我國(guó)的環(huán)境污染，降低環(huán)境壓力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康的發(fā)展。

3.3 光電技術(shù)的組成及原理

光電技術(shù)是利用電池組件將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。光電轉(zhuǎn)化系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)能電池組件（陣列）、控制器、蓄電池、逆變器、照明負(fù)載等，其中，太陽(yáng)能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端。太陽(yáng)能電池組件是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實(shí)現(xiàn)P-V轉(zhuǎn)換的固體裝置，控制器的主要功能是使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點(diǎn)附近，以獲得最高效率，蓄電池是電能的存儲(chǔ)設(shè)備，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的直流電直接進(jìn)入蓄電池進(jìn)行存儲(chǔ)；逆變器的主要功能是將電池中的直流電轉(zhuǎn)化為生活中可利用的交流電。

3.4 光大技術(shù)的應(yīng)用與展望

目前，世界上的一些發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從技術(shù)上也全面領(lǐng)先國(guó)內(nèi)。在國(guó)外，德國(guó)和美國(guó)先后提出了“太陽(yáng)能屋”計(jì)劃，通過(guò)在屋頂安裝光伏系統(tǒng)，將太陽(yáng)能利用與生活。在日本、西班牙、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家以及印度等一些發(fā)展中國(guó)家都開(kāi)始了對(duì)光電技術(shù)的嘗試。目前我國(guó)也建設(shè)了一批太陽(yáng)能電站，同時(shí)在日常生活中也開(kāi)始使用太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能路燈等一些列的產(chǎn)品。

隨著技術(shù)水平的不斷提高以及國(guó)家對(duì)新型能源的不斷重視，相信在不久的將來(lái)光電技術(shù)一定會(huì)更好的服務(wù)與社會(huì)。

4 結(jié)語(yǔ)

建立資源節(jié)約型社會(huì)是我們每一個(gè)社會(huì)公民應(yīng)盡的義務(wù)和責(zé)任，通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有非常重大的意義。當(dāng)然，就目前的技術(shù)和全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)電氣設(shè)備改造及光電技術(shù)應(yīng)用還存在著很多發(fā)展和實(shí)現(xiàn)的空間。作為一個(gè)電氣人，我們應(yīng)該牢固樹(shù)立自己的使命感，努力掌握新的技術(shù)，不斷提高自身水平，在工作中將節(jié)能付諸于實(shí)踐，為可持續(xù)發(fā)展盡自己應(yīng)盡的責(zé)任。

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