电能替代技术现状及发展趋势研究

扈文远

摘要：电能替代技术是我国社会经济快速发展的重要表现之一，也是人类文明历史中最具代表性的一项技术。通常情况下，要衡量一个国家经济发展水平，一般会根据其电能使用的实际情况来进行定义。本文主要对进一步推广电能替代技术的相关措施进行分析。

关键词：电能;替代技术;发展趋势

引言

在治理雾霾的过程中，应用电能替代技术可以有效地改善雾霾的状况，使人们的健康生活得到有效的保障。

1 电能替代技术的研究现状

对于电能替代技术，世界各国分别对其展开了深入地研究。瑞士的交通工具主要是低耗能、无污染的电动车或者马车;日本提出了混凝土再利用，该技术可以将建筑材料循环使用，并对太阳能发电进行补贴;英国根据能源中含碳量征收气候税，如果使用清洁能源则可以减免;美国对能源的使用制定了严格的规则，对违反的企业进行处罚，宾对节能产品给予优惠补贴。

我国也大力发展电能替代技术，开展了一系列工程。庐山的“无烟山”项目，是以电代煤的重点工程，减轻了燃煤带来的污染;国家电网公司为了使北京城区实现“无煤化”，实施“煤改电”工程;河南某村进行了农网升级工程，大部分电器进入了每一家，提高了电能在终端能源中的占比，减少了煤炭的燃烧量;另外，湖北电网和甘肃电网也分别对农网进行了升级改造，大力实施电能替代工程。我国是能源消耗大国，电能替代技术可以有效地缓解现有的情况。在我国，电能替代技术已经全面展开，电能在能源消耗中的占比越来越多。我国不仅要发展中国特色的电能替代技术，而且要向其他国家学习，学习先进的技术和制度体系，大力发展我国的电力事业。

2 电能替代存在的问题

2.1 行业内部

（1）电能替代的重点是在电锅炉、电窑炉、热泵、家庭电气化、电动汽车和港口岸电等领域实施电能替代，往往采用的都是一些新技术，所以需要市场开拓人员在向各类客户推广电能替代技术时，不仅要了解客户实际需求、替代设备的负荷特征及实际运行中的经济效益，还要及时了解各行业中的新技术、新设备及其工作原理等。但是，由于供电公司相关专业人才的相对缺乏，且多数为其他岗位人员兼职电能替代推广工作，使得推广工作难以高效进行。

（2）电能替代技术的大范围推广带来的是电网负荷的转移，部分较大的电能替代项目将受到现行电网结构的限制，需要进行不断地调整电网结构，由此而引起的电网技改项目需要经过内部审批，客户往往会因为周期较长、审批环节多而消极包装。

（3）电能替代作为近年来倡导的新理念在各行业客户中的认知度仍普遍较低，加之中频炉、热泵等替代技术的一次性改造投资较大，也成为影响电能替代技术普及的一个价格门槛。“西气东输”工程的不断推进，煤炭行情的不稳定及电价激励机制的不明显，也使得电能在项目运行的经济性上与其他能源相比缺乏明显的竞争力。

2.2 社会层面

（1）部分地方政府按照统一部署相继出台了电能替代项目的支持性政策，但是在政策的落地操作及财政补贴、税收减免、扶持投入等方面尚未形成配套机制，对电能替代客户选用节能环保设备缺乏完善的激励措施，造成客户报装的积极性不高。（2）由于新型替代技术市场的不完全成熟，工商业客户对于先进替代技术的信息比较闭塞，经过长期的发展，对固有的生产模式依赖性比较强，加之对新技术、新设备经济效益的不了解，不会主动去引进新技术，对同行业采用的新技术、新设备普遍持观望态度。

3 电能替代技术发展趋势研究

3.1 以电代煤技术

就是把工业锅炉、居民取暖厨炊等用煤改为用电，减少直燃煤和污染排放总量。据不完全统计2018年以来中东部频繁发生的大范围雾霾至今令人心悸。雾霾产生的原因是多方面的，其中煤炭直接燃烧产生的污染比重很大。发电用煤虽然比直接燃煤能效高、污染少，但由于耗煤总量大，在东中部地区火电厂分布较为集中，也是大气污染的重要来源。实施以电代煤，推广热泵、相变电热地板等，减少直燃煤和中东部直接用煤，可显著改善环境空气质量【1】。

（1）相变电热地板

相变电热地板，又叫相变储能电热地板，是一种新型的采暖方式，目前仍处于研究试验阶段。该项技术是利用相变材料把夜间的廉价电转变为热能储存起来，白天放出可向房间供暖。它的运行费用要比无蓄热功能的电热供暖方式低，且可以缓解电网的峰谷差。

（2）热泵

热泵是利用低温热源，回收其中的热量，再经过压缩机升温、升压后向建筑物进行供热。热泵一般可以“一机两用”，即夏季制冷，冬季供暖。按照低溫热源的种类不同，可以分为污水源热泵、水源热泵、空气源热泵和土壤源热泵。空气源热泵是由电动机驱动的，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以环境空气为冷（热）源制取冷（热）风或者冷（热）水的设备，经过传统空调器中的冷凝器或蒸发器进行热交换，然后通过循环系统，提取或释放热能，利用机组循环系统将能量转移到建筑物内，满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。水源热泵利用地表水体比热容高于空气这一物理特性，根据需要将水体作为热源或冷源，通过空调系统实现能量转换，该技术的优点是灵活简捷、布置紧凑、方便调节、单独计价等，缺点是受到水源限制。土壤源热泵同样是利用比热容原理，通过空调系统实现把土壤中储存能源来实现冬季供热、夏季制冷。

3.2 以电代气技术

以电代气，是指以电能取代天然气、煤气、液化气等作为终端用户的动力或热源。中国目前天然气资源短缺，无法跟上当前的经济发展，对外依存度较高。而且，天然气作为不可再生能源的一种，它终有枯竭的时候，因此，天然气资源的可持续利用，对于国家战略和区域发展都是十分重要的。

（1）电磁炉

电磁炉又名电磁灶，它与传统的有火厨具不同，是利用电磁感应加热原理，即通过灶底的线圈产生方向不断变化的交变磁场，使得处在交变磁场中的导体内部出现涡旋电流，而涡旋电流的焦耳热效应使得导体迅速升温，从而实现加热效果。它是现代厨房革命的产物，由于它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高，是一种高效节能厨具。

（2）电火锅

电火锅就是利用电能加热的火锅。传统的火锅其烹饪方式通常是以煤气燃烧为主，而电火锅则有效地消除了传统火锅加热时所产生的黑烟和异味，是现代科技与传统民俗相结合的一种烹饪工具。由于煤气、液化气在燃烧过程中会产生大量的 CO2，且热值比电能要低，因此效能低、污染高，电火锅的出现和普及是“以电代气”在餐饮业中的进展，加大了餐饮业中电能的普及程度。

（3）电采暖

电采暖是一种将电能转换为热能的采暖方式，它将电能转化成热能后直接放热或通过其他热媒介质在采暖管道中循环来满足供暖需求。由于电采暖具有清洁、无废气、舒适环保等优点，而燃气存在着易燃、易爆等安全隐患。因此，用电采暖技术将逐渐取代传统的燃气供暖技术。

总结

关于电能替代技术，对国内外的研究现状进行了分析，指出了其发展趋势，总之，电能替代技术可以起到保护环境的作用，大力推动各级电网安全发展、清洁发展、协调发展、智能发展，为绿色生态建设、加快经济社会发展作出新的更大贡献。

参考文献：

[1]李生权，杨健.电能替代技术现状及发展趋势研究[J].智慧电力，2017，45（08）：70-74.