电子技术在新能源材料方面的应用探讨

作者/王立志，江苏省宿迁经贸高等职业技术学校

电子技术在新能源材料方面的应用探讨

作者/王立志，江苏省宿迁经贸高等职业技术学校

随着我国社会全面进步及经济升级转型，经济发展和能源消耗之间的矛盾日益严峻，因此，开发和利用新能源、新技术和新材料成为势在必行的需求趋势。目前，电子技术的快速发展，为汽车、军事、电能等众多领域中能源替代、发展行业提供了必要基础，有效缓解了我国面临的能源危机，降低了对自然和环境的影响，在未来的新能源材料行业中发挥着不可替代的作用。本文从电子技术和新能源材料的发展研究出发，阐述了电子技术在新能源材料中的应用优势及效果，并对如何将电子技术应用到新能源材料中进行了深入探讨，以期能促进我国新能源材料行业的发展。

电子技术；能源问题；新能源材料；应用优势；具体应用

引言

电子技术是时代发展产物，是利用电子元件实现对电能应用的一种现代化技术，在我国众多领域中有着广泛的应用。现代化的生产与研究都离不开各种用电装置和设备的支持，电子技术的应用为人们的生活带来巨大便利的同时也促进了科技水平的提升，目前，约75%以上的电能都需要经过电力电子处理后才开始使用，当前我国面临的环境污染综合防治和能源短缺问题也需要通过控制技术、电力变换和高效发电技术来解决，为此，电子技术也为新能源的发展提供了一条新的道路，促进了新能源材料行业的进步，在国家经济发展中占据十分重要的地位。

1.电子技术概述

电子技术是一种将电能转换成不同用途、不同性质的电能，从而满足不同用电需求的现代化技术，主要包括电子器件、电子设备、电子系统、电子控制等方面，促进了现代科技的进步。目前，电子技术在社会中的地位不断上升，并且逐渐朝着智能化、数字化和网络化的方向发展，满足当今高端化、大功率产品的用电需求，可以说没有哪个行业能够脱离电子技术而独自存在，电子技术在我国乃至全世界范围内的经济发展中都具有重要的作用，是现代国防、工业和科学的重要支撑技术。

2.我国新能源材料行业发展现状

近年来，随着我国的经济升级转型和社会快速发展，对能源的过度开采不仅引发了温度变化、空气质量等一系列环境问题，而且也造成了能源的紧缺问题。能源是人类赖以生存的能量来源，随着煤炭、石油、天然气等不可再生资源的逐渐减少，人类正面临着巨大的能源危机，人们迫切的需要对新能源、新材料进行探索与开发。新能源材料不仅可以再生，且无污染、清洁、蕴藏量大，只有积极开发新能源才能从根本上解决我国经济发展与能源紧缺之间的矛盾。现阶段的新能源主要是指风能、水能、太阳能、潮汐能、生物质能、地热能等，其中，由于我国地域辽阔，资源分布较为广泛，风能和水能在我国的许多地区已经投入实际应用中，且日趋成熟；利用太阳能发电，设备安置灵活，且太阳能源异常丰富，得到了广泛的使用；利用潮汐能、生物质能、地热能发电开发过程无污染，少排放，且效益高。对于这些新能源的研究，与发达国家相比，我国仍然处于初级阶段，仍需进一步深入的探索。

3.电子技术在新能源材料方面的应用优势及效果

电子技术的发展为新能源材料行业提供了一条新的途径，成为我国经济发展的重要基础。电子技术在应用过程中对于节能降耗、低碳环保、提升控制准确度和安全性等方面起到良好效果。

第一，节能和环保效果显著。相比于传统的能源生产系统，电子技术通过对电能的转换能够实现对电能的充分利用，减少了资源浪费，在节能方面有着明显的优势。同时，随着电子技术朝着智能化、数字化方面的发展，实现了电力系统对外界零污染的要求，具有环保效果。

第二，控制准确度提升。传统的模拟控制电路具有元器件多、控制准确度低、系统反应速度慢、调试程序繁杂等缺点，随着电子器件和电子产品的不断更新，网络系统、通信系统、编码系统等内容的不断融合，改善了现有设备的电子系统，增加了控制、纠正、调试等功能，使得设备更加简洁系统更新、远程控制等操作变得更加便捷，满足控制的准确性要求。

第三，安全性高。近年来，我国各地区的电力设备频繁出现问题，严重危害了人民群众的生命财产安全，而且导致了社会稳定性的衰减。为此，安全性的提升成为当前电力设备生产与使用中十分关键的一个环节。电子技术的应用能使新能源材料在研发过程中保持一定的安全性，降低能源消耗量，而且通过对新型电子设备的研发能够提高电力设备的安全性。

4.电子技术在新能源材料方面的具体应用分析

电子技术对于新能源材料行业的发展具有极大的促进作用，各种电子设备、电子技术和电子产品的应用，解决了现阶段新能源材料研发中遇到的诸多问题，让新能源能够在各个领域中得到更为广泛的运用，在执行当前我国节能减排和发展新能源基本国策的过程中起着重要的作用。

■4.1 电子技术在电力系统中的应用

（1）高压直流输电技术

第一，超高压直流输电技术。这种技术可以在超远距离送电以及海底电缆等多种环境中使用。在新能源电力应用中，对于风能发电、地热能发电中等一些特殊的趋于电能应用具有很大效果，确保电能能够得到充分的利用。

第二，柔性直流输电技术。这是一种以IGBT和电压源换器为核心的新兴的、对环境保护有利的输电技术，广泛的应用于城市配电网，它有效解决了可再生资源并网难、向特殊地区和资源紧张地区送电难、向较远距离的岛屿供电难等问题。

（2）柔性交流输电技术

柔性交流输电是一种比较先进的交流输电技术，该技术是在具备现代化电子设备的前提下，综合运用现代控制技术对传统的交流输电系统中的参数进行控制，提升传统输电能力和系统的稳定性、控制性、安全性。这种新型技术采用先进的可关可断器件的静止同步补偿器，来取代传统输电系统中的半控器件的静止无功补偿器，对于新能源电能输送发展具有很大的促进作用。

（3）在家用电器、电子信息设备及不同照明设备中的应用

近年来，随着电子技术的不断发展，当前，电子技术可以在家用电器、电子信息设备及不同照明设备中使用，主要是通过对电子信息设备的电源管理来实现节能的目的。如控制自动开关的家电有冰箱、微波炉等；控制家电温度的有电饭锅、电熨斗、电吹风等；控制电机转动的家电有空调、风扇、吸尘器等；控制亮度的家电有各种灯具。

■4.2 电子技术在节能中的应用

（1）电动机节能

电动机是许多电子设备的重要动力来源。利用电子技术以根据各个电机的负载情况，智能化的调整电动机转速，避免产生无用功，从而达到节约用电的目的；可以通过调整电动机的功率，采用交流异步电动机与补偿电容器组并联工作的方式，达到节约用电的目的；还可以调整电动机的电压，降低通过电动机的电流，降低电动机的运行功率，实现节能。

（2）无功功率抑制

无功功率抑制，主要是指当谐波电流入网后，通过调整谐波信号，从而实现对电网中的电流损失进行有效控制，降低“无用电能”的耗损来达到节能目的。

■4.3 电子技术在太阳能光伏发电中的应用

光伏发电技术是可再生新能源中的重要组成部分，应用范围极为广泛，从玩具、家用电器、航天器到兆瓦级电站。到2040年，可再生能源将占光能耗的百分之五十以上，而其中光伏发电将占总电力的百分之二十以上，这些数据说明，电子技术在光伏发电中的应用具有良好的应用前景及其在能源领域中的战略地位。

■4.4 电子技术在地热发电中的应用

地热发电是指利用浅层地能进行供热制冷的一种新型能源利用技术。近年来，由于我国提出节能减排的基本国策以及不可再生资源的短缺，地热系统的开发与利用逐渐的受到人们的重视，而在整个工程中，需要对压缩机、提水泵、热源和冷源循环等方面进行控制，这些都需要以电子技术作为支撑。

■4.5 电子技术在风力发电中的应用

风能取之不尽，用之不竭，是一种可再生资源。为了缓解当前的供电压力与能源危机，风力发电具有成本低、技术成熟、对环境破坏小灯优势，在我国受到高度重视和开发利用，近年来不断取得突破，规模和经济性也日益明显，由于大部分可再生资源产生的电能通常是不稳定的，如果不进行调解和控制，则会对电网造成严重损失，同时为确保能有更多的有功能量输送到电网中，风力发电系统还必须配置有储能功能，而这些问题的解决都需要利用电子技术对其进行控制。

■4.6 电子技术在生物质能中的应用

植物能源是利用地球上的秸秆、海藻、木材等大量生物质材料，进行干燥、压缩、成型等一些列的处理后，送入锅炉内加热，将其产生的蒸汽用来发电。植物能源能够将一些原本直接焚烧或无法利用的材料经过切碎、干燥、燃烧等处理过程，转变成电能，是一种可再生能源，而这整个反应过程都需要电子技术作为技术支撑。

■4.7 电子技术在绿色建筑的应用

节能、环保型的绿色建筑成为当前建筑行业发展的必然趋势，在建筑工程的整个施工期内，要尽最大限度的实现节能、节水、节地、节材，减少建筑施工对周围环境的污染，为人们提供舒适、健康的建筑使用空间，实现人与自然、建筑与环境的和谐共生，促进建筑行业的可持续发展。而在绿色建筑工程施工过程中，无线充电系统、风电系统等需要电子技术的支持。

5.结语

目前，能源紧缺已经成为全世界范围内亟待解决的首要问题，国家的社会与经济发展都离不开能源的支持，新能源的开发与利用已经成为未来发展必然趋势，而电子技术作为现代科技发展的基础，实现了自然界各种资源向电能及其他形式能源的转化，在我国的电力系统、节能环保、环境污染防治等方面有着广泛的应用，同时人们对新能源材料的研发提供了重要技术保障。当今时代，要想进一步的将电子技术应用于新能源行业的各个方面，就必须紧抓新能源特点，打破学科局限，加强对电气工程、信息工程、控制工程等多方面的技术攻关与合理融合，从而促进新能源行业高能效、无污染的发展。

＊ [1]邢兵锁,赖武军.电子技术在新能源材料行业的应用探究[J].电子制作, 2016(12):42-42.

＊ [2]谢添.电子技术在新能源材料行业的应用探究[J].通讯世界,2017(01):295-295.

＊ [3]李改娥.电力电子技术在风力发电系统中的应用[J].工业b,2015(19):221-221.

＊ [4]管炳文.电力电子技术应用系统发展热点综述[J].电子技术与软件工程, 2014(16):151-151.