电气节能技术与电力新能源的发展应用

潘至阳

（中能建（北京）能源研究院有限公司，北京 100011）

1 电气节能技术的基本特征

电气节能技术往往需要具备经济性、合理性、原理先进性以及功能性等技术特征。在实践过程中，电气节能技术的应用必须依据其实际情况，满足相应公共建筑物的基本功能需求，如依托于电气节能技术实现建筑物照明设备和通风设备的设置等。而电气节能技术的经济性和合理性则主要体现在其应用必须对经济成本进行科学评估和权衡，保证该技术所耗费的经济成本在居民及企业可承担的范围内，切不可盲目追求节能，忽略其他配套部分的经济成本投入。与此同时，还需对电气节能技术的投资回报期限进行精准划分，充分展现其综合效益。除了满足功能性、经济性以及合理性技术特征之外，电气节能技术的应用还必须展现专业性和现代化特色。在进行相关设备和材料的选用时，必须立足于实际成本和节能指标角度，保证所应用的电气节能技术能够实现利益最大化目标，以推动我国电力行业的可持续发展。

2 电气节能技术应用措施

现阶段，大量电气设备的投入应用给电力能源带来了不同程度的损耗，而电气设备在操作运行过程中也会产生一定程度的能源损耗问题[1]。因此必须对新型电力节能技术进行全方位探索及研究，这样才能有效降低电力能源在使用过程中产生的损耗问题。与此同时，还需加强现有电气设备的节能处理，通过改善当前电气设备的不足之处，以减少电能损耗，优化电力能源的整体利用效率。而各类节能新技术对当前电气设备的节能改造和具体应用如图1 所示。

图1 电力节能技术的具体应用

2.1 加大新型节能技术的开发，减少能源浪费问题

目前，我国常用的供电方式以集中式供电为主。相比于集中式供电，借助分布式电源完成供电，可以更好地节约电力能源，减少电力能源传输过程中的损耗问题。在此过程中，可通过用户终端进行分布式发电系统的安装，实现分布式能源的自给自足。对比传统的集中式供电方式，此类供电方式不仅减少了输配电的整体消耗，同时还能满足新能源开发，实现节能环保的目标。

2.2 借助节能技术对电气设备进行改造，降低能耗

在操作应用电气设备的过程中，会产生部分能源损耗，因此必须高度重视每一用电环节的改造，进而减少设备的用电损耗和资源浪费，为提升电力能源利用效率打下良好基础。

首先，需完成变压器的节能改造。作为电网输电配电过程中不容或缺的重要内容，变压器的作用不容忽视，依托节能技术完成变压器的科学调节，也能进一步提高变压器的利用效率，减少能源损耗。现阶段，非晶合金铁芯变压器的应用逐渐成为有效降低电能损耗的重要方式，相比于其他变压器而言，非晶合金铁芯变压器的后续运营维修难度较低[2]。

其次，需减少输配线路的损耗。一般情况下，用户和店员之间往往存在输送距离，在这段距离内，通常需要架设电力线路或敷设线缆，通过电力线路和线缆完成电力能源的传送。在进行该段距离的电力能源传送时，或多或少都会出现电力能源的损耗问题，随着线路距离的延长，造成的损耗也会因此而增加。因此在进行电力输配电线路设计和布设时，必须严格遵循输电距离最短原则，尽量缩短输配电线路的整体长度，规范选择输配电线路导线的横截面积，以减少电力能源的消耗。

再次，充分优化电网运行参数。优化处理电网运行参数，也可在一定程度上降低电能损耗。通常来说，在电网运行过程中，为有效改善无功电流和谐波而导致的电能损耗，可采取行之有效的措施，实现电网运行过程的谐波治理和无功补偿。除此之外，相关单位在科学配置有功功率的同时，需要加强无功功率的科学化步设。而在此过程中，必须高度重视配电网中无功电流的实际分布情况，并对其分布情况进行全面合理调控，有效降低电网有功功率的整体损耗量。

此外，需进一步加强照明节能的改造工作。照明灯在人们的日常生产和生活过程中发挥着不容忽视的重要作用，而照明灯的合理选择和正确使用与电能消耗的程度息息相关。在选择照明方式的过程中，可加大自然光条件的利用，在开展照明设计时，也可加强人工照明与自然光的协调配合。除此之外，对于不同的场所，也可利用不同的光源。室外照明可选用高压钠灯等气体光源；而针对卧室光源的设计，则可选用较为柔和的照明灯光，并搭配荧光灯平衡光源。从电气节能技术原理的角度出发，进行照明系统节能设置时，还需加强照明系统及设备的安装，保证安装位置选择的科学性和合理性，并在综合分析实际照明需求的基础上，充分突出节能开关的设计。通过安装类似声控开关等方式，进一步展现照明节能的优化效果，充分发挥电气节能技术的实质性价值。

最后，完成空调节能的改造工作。作为调节室内温度的重要工具，空调的装设对于公共建筑来说，占据重要地位。但空调使用过程中会产生一定的电能消耗问题，因此必须高度重视空调节能设计，优化其节能配置。如通过合理调节空调系统参数，设定空调节能运行等方式，减少空调运行过程中产生的能源资源消耗，也可加大能耗等级较低的空调产品的应用，并在此基础上节约电能[3]。

3 电力新能源的发展及应用

一般情况下，电力新能源和电气节能技术通常同步出现。为推动电力行业的绿色环保发展，实现节能减排，必须加大电气节能技术的应用，加强电力新能源的开发。现阶段，社会经济高速发展，各行各业的生产生活都对电力电能提出了更高的要求，一旦出现能源紧缺现象，社会的整体发展步调便会处于停滞不前甚至倒退的状态。而加大电力新能源的开发，则能有效缓解我国能源紧缺的问题和压力，进而推动社会经济的长效可持续发展。综合目前形势来看，我国电力新能源开发的步伐不断加快，其面临的机遇和挑战也逐年增加，若想让新能源开发应用效果达到预期标准，则必须综合考量实际情况，合理设置电力能源的研发应用机制。

3.1 风能转电能的发展应用

近年来，风能转电能是电力新能源发展领域相对成熟的研发成果。我国风能的分布情况如表1 所示。

表1 我国风能分布情况

一般来说，风能转电能展现出来的节能效果极具优势，对缓解当下的能源资源紧缺具有明显作用。风能转换电能的应用可以有效提升电能运用的整体效率，而其发展应用则主要集中于我国西北区域[4]。该区域内不仅风沙较大，而且气候相对干燥，风能资源相比其他区域更为丰富。当前我国风能转换电能的大部分发电企业的技术水平仍有待提升，相比目前主流的火力发电方式而言，风能转换电能的整体效率有很大的提升和进步空间。但相对于其他电力新能源而言，风能本身便具有清洁能源的个性化特征，因此其发展前景更为可观。

3.2 太阳能转电能的发展因素

作为新能源发展应用的主要构成部分，太阳能转换电能的发展应用必将是大势所趋。在太阳能转换为电能的过程中，主要是通过分布式太阳能的方式进行发电，以满足人们对电力能源日益增长的需求。而太阳能转换电能的主要原理是依靠太阳能光伏系统完成发电控制系统的建设，其整体结构设计具有一定系统性和复杂性，因此在太阳能向电能转化之前，必须要严格控制各个环节的工作，划分好分项专业标准，保证其转换的顺畅性和稳定程度。太阳能发电的动力来源主要以太阳能电池板和蓄电池为主，其也是存储太阳能的重要平台。作为太阳能能源传输系统的重要构成部分，逆变器和控制器也发挥着极为关键的作用，综合考量控制器中端运行状态，并对其进行合理设定，以实现电网管理的联接，进而保证太阳能转换电能的效果。当下，建筑电气设备中较为常见的太阳能热水器和建筑屋顶常安装的太阳能电池板，也都是太阳能转化为电能的主流形式。

3.3 地热能源的发展应用

我国北方地区冬季温度较低，气候相对干燥，大部分北方居民采用燃煤取暖，这种取暖方式会加剧能源资源的损耗，致使环境问题逐渐凸显。随着供暖设备不断完善，地热资源的高效应用理念开始得到大范围的普及和推广。目前，地热资源供暖在我国部分区域的应用逐渐趋于成熟，而地热能源的广泛应用也节约了电能消耗，有效改善了区域整体的生态环境。在未来的发展过程中，也必须加大地热能源的应用，为我国电力行业的长效稳定发展提供助力。

3.4 开发并应用核能资源

核能资源的全面开发及应用在电力新能源发展应用过程中占据重要地位，相比其他电力新能源而言，核能资源的能源收益和能源效率具有更明显的优势。但需注意，核能虽然属于清洁能源行业，但其应用却存在较高危险[5]。借助核能进行发电时，必须密切关注核反应堆技术的专业应用情况。现阶段，我国核反应堆技术的应用已趋于完善，其应用体系也相对完备，但在实际应用过程中，仍有需要改进的地方，只有这样，核能资源才能得到全面开发和高效利用。因此，进入后续实践阶段后，我国应加大与发达国家的沟通交流，在与相关发达国家构建良好合作关系的基础上，需要进一步加强核反应堆技术的研发，以充分发挥核能发电的价值和作用。目前，我国还需高度关注核反应堆技术应用的安全情况和风险问题，防止因技术不完备而导致风险事故的发生。总之，在进行核能资源的开发和利用时，必须加大实时完备监督和应急体系的构建，保证核能资源的稳定、高效以及安全应用。

4 结 语

随着社会经济的高速发展，资源紧缺问题日益加剧，对电气节能技术和电力新能源的发展应用进行系统性分析和全面思考也极有必要。现阶段，电能应用领域不断拓宽，大众对电能资源的需求与日俱增。若想有效提升电能资源的利用效率，缓解电力资源的应用压力，改善电力能源紧缺的现象，一方面要从应用端口出发，减少电能的整体损耗，通过加大新型节能技术的开发，借助节能技术对电气设备进行改造等方式，达成缓解电能紧缺的目标。与此同时，针对当下传统电力能源日趋枯竭的新局面，还需进一步加强电力新能源的开发及应用，在实现太阳能、风能、核能资源向电能转化的同时，开拓电力新能源发展应用的新思路，可以有效缓解当下电力能源应用的巨大压力，助力我国能源事业可以实现稳定可持续发展。