耿開嶺

摘 要：目前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和人們對(duì)能源的需求不斷提高，電力電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前，我國(guó)能源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題變得越來(lái)越突出，這使得人們對(duì)新能源的開發(fā)、利用也變得日益迫切?？紤]到電力電子技術(shù)能將非電力能源轉(zhuǎn)化為電力能源，因此，可以將自然資源中的太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等轉(zhuǎn)化為可以為工業(yè)系統(tǒng)所利用的電能。但是，這一技術(shù)的應(yīng)用需要電力電子處理設(shè)備的大力支持。電力電子技術(shù)的合理利用為新能源的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，并為新能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的動(dòng)力，因此對(duì)我國(guó)未來(lái)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)產(chǎn)生重大影響。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);新能源方面;應(yīng)用

引言

電子技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，同時(shí)也是一種有效的控制技術(shù)，使人們?cè)旧罘绞降玫睫D(zhuǎn)變，加快了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度，將其應(yīng)用到新能源材料中可起到有效作用。筆者將分別從：我國(guó)新能源材料發(fā)展現(xiàn)狀、電子技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、電子技術(shù)在新能源材料中的實(shí)際應(yīng)用，四個(gè)方面進(jìn)行闡述，為我國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

1電力電子技術(shù)的綜述分析

能借助電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換及操控的現(xiàn)代技術(shù)，被稱為電力電子技術(shù)。廣義上認(rèn)為，1957年美國(guó)通用電氣公司研制出的第一個(gè)晶閘管代表著電力電子技術(shù)的誕生。電力電子技術(shù)的基本功能包括：整流、逆變、斬波、變頻、變相等。電力電子技術(shù)為了能夠滿足不同用電裝置的不同需求，它通過(guò)電網(wǎng)的工頻電能，轉(zhuǎn)換出不同性質(zhì)、不同用途的電能。隨著電力電子技術(shù)的誕生和發(fā)展，人類對(duì)電能利用的方式和利用電能的觀念發(fā)生巨大的變化。電力電子技術(shù)對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)達(dá)程度有著重要影響，衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志其中之一就包括電力電子裝置變換和調(diào)節(jié)的控制。近年來(lái)，電力電子技術(shù)的作用不斷上升，在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、科技、工業(yè)等領(lǐng)域都有著重要地位。

2我國(guó)新能源材料發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，能源的使用量顯著增加，能源的過(guò)度使用對(duì)人們生存的環(huán)境、氣溫造成嚴(yán)重影響，在這種情況下能源儲(chǔ)備不足的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，基于此，我國(guó)應(yīng)加大對(duì)新能源材料的開發(fā)力度，使能源緊缺問(wèn)題得到解決。新能源種類繁多，例如：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、潮汐能等，具有含量大、可再生、無(wú)污染等特點(diǎn)。我國(guó)地域遼闊，能源分布較廣，目前水能與風(fēng)能逐漸投入使用，而太陽(yáng)能具有蘊(yùn)藏豐富、可發(fā)電、安裝方便等特點(diǎn)也得到了有效應(yīng)用。除此以外其他能源的研究相對(duì)滯后。電子技術(shù)又被稱為能源技術(shù)，具有快速變化、創(chuàng)新性強(qiáng)等特點(diǎn)，在21世紀(jì)節(jié)約利用與可持續(xù)發(fā)展作為重要的戰(zhàn)略手段，電能的充分利用可促進(jìn)生態(tài)文明的進(jìn)一步發(fā)展，加快進(jìn)入信息化、工業(yè)化時(shí)代的速度。電子技術(shù)的誕生使傳統(tǒng)用電觀念逐漸發(fā)生改變，并引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注，相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)電子裝置變換與調(diào)節(jié)比例超過(guò)40%。據(jù)此將電子技術(shù)運(yùn)用到新能源材料中可發(fā)揮出良好的應(yīng)用效果，進(jìn)一步推動(dòng)新能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3電力電子技術(shù)在新能源方面的應(yīng)用

3.1增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性

太陽(yáng)能雖然已經(jīng)在生活中投入使用，但太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率低、價(jià)格昂貴，不能大規(guī)模推廣。因此，相關(guān)研究者對(duì)太陽(yáng)能的研究投入了更多研究經(jīng)費(fèi)。其中，光電材料、電子光聲伏打?qū)W為研究領(lǐng)域之一。以Tufts大學(xué)為例，電子系就在該領(lǐng)域引入了新的教授。太陽(yáng)能專業(yè)的同學(xué)，工作形勢(shì)不錯(cuò)，尤其是美國(guó)中西部太陽(yáng)能豐富的地區(qū)。比如，新墨西哥和亞利桑那州，都有較大的太陽(yáng)能研究中心。在美國(guó)北部，如波士頓，也有很多從事太陽(yáng)能開發(fā)的公司。傳統(tǒng)電力使用燃煤發(fā)電，這是對(duì)空氣造成污染的主要原因之一。而分布式的新能源屬于綠色能源，不會(huì)產(chǎn)生排放，不會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生污染。

3.2太陽(yáng)能的利用與電子技術(shù)

太陽(yáng)能是人類可利用范圍內(nèi)儲(chǔ)量最多的可再生能源，所以其利用是世界科技發(fā)展的重大進(jìn)步，目前主要利用太陽(yáng)能進(jìn)行光能發(fā)電，電子技術(shù)的運(yùn)用大大提升了光能的轉(zhuǎn)化率，從我們常用的太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能汽車，到太陽(yáng)能發(fā)電站，無(wú)一不體現(xiàn)出電子技術(shù)與光能結(jié)合給我們帶來(lái)的益處。隨著傳統(tǒng)能源的消耗，太陽(yáng)能勢(shì)必成為未來(lái)社會(huì)的重要能源，通過(guò)電子技術(shù)的更新改革來(lái)提升太陽(yáng)能利用率轉(zhuǎn)化率勢(shì)在必行。

3.3提高能源利用性價(jià)比

高頻逆變電源是通過(guò)高頻逆變器和大功率晶體管來(lái)進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，從而改變電壓的頻率和功率，并達(dá)到節(jié)能的效果。在現(xiàn)代高科技的幫助下，電力電子技術(shù)的強(qiáng)弱功率組合降低了新能源技術(shù)的研發(fā)成本，因此，具有節(jié)能、降低釋放和高性價(jià)比的優(yōu)點(diǎn)。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新電源技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展已經(jīng)與電子電氣領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)接。從計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用角度來(lái)看，綠色電力和綠色能源之間的對(duì)接要求很高。例如，綠色能源的使用不僅有效而且整體的能源轉(zhuǎn)化效率較高。也正是由于綠色電源的實(shí)際應(yīng)用效果良好，反過(guò)來(lái)也可以降低電力電子技術(shù)的功耗和能耗。

3.4降低新能源轉(zhuǎn)化損耗

許多技術(shù)人員在研究電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，忽略了新能源快速動(dòng)態(tài)功率調(diào)整的事實(shí)，因此，也難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制能源轉(zhuǎn)化的效果。電力電子技術(shù)的發(fā)展也使新能源轉(zhuǎn)化為電能的效率提高，這在事實(shí)上減少了新能源在使用過(guò)程中的浪費(fèi)。此外，電力電子技術(shù)可以將新能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能等轉(zhuǎn)化為電能，這在節(jié)約能源的同時(shí)，也合理地減少了傳統(tǒng)能源使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染。同時(shí)，電力電子技術(shù)的合理使用可以減少電網(wǎng)的諧波含量，從而能有效降低線路上的能量損耗。因此，隨著科技的發(fā)展，電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域必將發(fā)揮出更大的作用。

3.5控制精確度靈活化

傳統(tǒng)的模擬控制電路具有接線復(fù)雜、系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍、調(diào)試過(guò)程繁瑣等缺點(diǎn)，因此適合控制較簡(jiǎn)單的線路控制。新型電力電子系統(tǒng)與傳統(tǒng)相比有了很大的提升，通過(guò)運(yùn)用數(shù)字控制技術(shù)，在保證靈活性和精確度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)控制和人機(jī)界面和通訊等功能。電子器件和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)等領(lǐng)域的內(nèi)容不斷地相互碰撞和融合，使得現(xiàn)有設(shè)備的電子系統(tǒng)增加了許多功能，例如糾正、控制、調(diào)控等功能，設(shè)備變得更加簡(jiǎn)潔化，遠(yuǎn)程操控等操作變得更加便捷化，極大地滿足了人們對(duì)控制準(zhǔn)確性的要求。

結(jié)語(yǔ)

綜上筆者對(duì)我國(guó)新能源材料的發(fā)展展開了深入研究，從中發(fā)現(xiàn)諸多問(wèn)題。由于電子技術(shù)具有較強(qiáng)的安全性、節(jié)能性及安全性，在新能源材料中發(fā)揮出重要的作用，為確保電子技術(shù)更好地應(yīng)用，我國(guó)應(yīng)加大對(duì)電子技術(shù)的研究力度，為我國(guó)新能源材料行業(yè)發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。作為發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興還有很長(zhǎng)的一段路，在這過(guò)程中，能源短缺和環(huán)境污染是兩塊很大的絆腳石，對(duì)我國(guó)發(fā)展有重大阻礙。電子技術(shù)與新能源發(fā)展的結(jié)合，不僅可以有效的提高能源利用率，還可以大力發(fā)展各種新能源，為國(guó)家發(fā)展提供無(wú)窮無(wú)盡的能量，可以有效的解決這兩個(gè)難題。路程依然遙遠(yuǎn)，電子技術(shù)的改革創(chuàng)新還有很長(zhǎng)的一段路，只有不斷提高改善電子技術(shù)，才可以更節(jié)約、更環(huán)保、更安全的進(jìn)行能源發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張挺.電子技術(shù)在新能源材料行業(yè)的應(yīng)用探究[J].科技論壇，2013（15）.

[2]李偉偉，張俊峰.電力電子技術(shù)在新能源中的應(yīng)用[J].大陸橋視野，2012（22）.

[3]王立志.電子技術(shù)在新能源材料方面的應(yīng)用探討[J].電子制作，2017（11）.

[4]吳雯倩.新能源材料行業(yè)電子技術(shù)的應(yīng)用探究[C].教師教學(xué)能力發(fā)展研究科研成果集，2017.