摘要:隨著人類生活的不斷提升,電能使用量越來越高,由于我國發(fā)電方式主要為火力發(fā)電,不僅會造成能源的消耗,還會對環(huán)境造成破壞,于是需要降低對電力的浪費(fèi)現(xiàn)象。電力技術(shù)中的電力節(jié)能技術(shù)正好能夠降低電量,文章將主要研究電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。首先對電力節(jié)能技術(shù)的作用進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其不僅能夠引領(lǐng)時代新潮流,而且還能夠降低電力使用量、降低工廠能量的消耗。再對電力技術(shù)中電力節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析,通過使用節(jié)能型配電系統(tǒng)和節(jié)能設(shè)備,能夠大幅度降低電力浪費(fèi)現(xiàn)象,從而有助于達(dá)到電力節(jié)能的目的。
關(guān)鍵詞:電力技術(shù);電力節(jié)能技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:TM92
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1001-5922(2020)06-0158-04
隨著我國科技技術(shù)的不斷提升,電力技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展。很多相關(guān)的研究者不斷對電力技術(shù)進(jìn)行研究,在他們的努力之下,使得如今的電力技術(shù)愈發(fā)先進(jìn)[1-2]。當(dāng)人類意識到節(jié)能減排的重要性之后,我國電力主要為火力發(fā)電,在資源有限的情況,電力將會消耗掉更多的資源,并且對環(huán)境還會造成破壞,于是需要加大節(jié)能減排的力度[3]。表1為2009-2018年我國的用電情況,從表中可以看出,我國電力消耗不斷增加,這對于能源的消耗將會是巨大的,另外,其中還會存在大量的浪費(fèi)電量。據(jù)統(tǒng)計,電網(wǎng)損耗大致占到中電量的7%-8%之間,所以急需進(jìn)行大量的電力節(jié)能技術(shù)[4]。如今,我國在電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用上也比較廣泛,并且具有較為成熟的應(yīng)用。隨著時代的不斷發(fā)展,電力節(jié)能技術(shù)還需進(jìn)行發(fā)展應(yīng)用,主要是降低電能的使用量,從而可以節(jié)約我國有限的資源,另外還能夠降低環(huán)境的破壞程度[5]。所以電力技術(shù)中的電力節(jié)能技術(shù)十分重要,于是本文將主要研究電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。
1 電力節(jié)能技術(shù)的作用
1.1 有利于引領(lǐng)新時代新潮
電力節(jié)能技術(shù)有利于我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,對人類的未來生活至關(guān)重要。我國的電力損耗不斷變多,使用電力節(jié)能技術(shù)顯得非常重要。各種關(guān)于電力節(jié)能技術(shù)不斷被應(yīng)用,從而達(dá)到節(jié)能的目的。比如,我國改造了吸收式換熱技術(shù)供熱系統(tǒng),通過對其熱能進(jìn)行改造,達(dá)到節(jié)能的目的。在我國很多方面,比如電力企業(yè)、各種大型工程中,都會使用到電力節(jié)能技術(shù)。如今,電力節(jié)能技術(shù)無處不在,即使我們?nèi)粘K褂玫臒襞荻紩M(jìn)行節(jié)能設(shè)計,引領(lǐng)了新時代新潮流,極大的降低了我國的電力消耗。
1.2 有效降低電力使用量
熱水器使用過程中利用太陽能進(jìn)行發(fā)熱,從而可以減少對電能的使用,這種通過使用清潔能源降低對電能的使用也屬于一種電力節(jié)能技術(shù)。這種方式不僅達(dá)到節(jié)能的目的,而且還有利于環(huán)保。另外,電力節(jié)能技術(shù)在其他方面的應(yīng)用中,通過對各種設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),降低其電能消耗,可能會提高造價成本,但是在通過長時間的考驗,能夠節(jié)約電能,從而可以將其成本收回,所以以長遠(yuǎn)的視角進(jìn)行分析,使用電力節(jié)能技術(shù)更有助于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,而且對于環(huán)境也會有所幫助,能夠降低電力的使用量。
1.3 減少工廠能量的消耗
通過對企業(yè)的用電量進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),工廠的用電量是最高的。工廠中涉及到很多的設(shè)備需要長時間的進(jìn)行工作,并且工廠中的整個配套系統(tǒng)還會存在浪費(fèi)電量的情況,于是工廠中的用電量會非常多。為了降低工廠的用電量,使用電力節(jié)能技術(shù),最為明顯的是使用風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)的種類比較多,總之是通過風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電,從而可以降低工廠電能的使用。表2為2018年來我國各類發(fā)電方式的增長情況,從表中可以看出,使用太陽能進(jìn)行發(fā)電的增長速度比較快,使用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電的增長率也比較大。總之,通過使用其他節(jié)能方式進(jìn)行發(fā)電,從而降低電能的使用,因為我國很多的電能是通過使用不可再生能源進(jìn)行發(fā)電,對環(huán)境將會造成很大的傷害,所以通過使用電力節(jié)能技術(shù),能夠降低不可再生能源的使用,而且還有助于提高環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的目的。
2 電力技術(shù)中電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
我國人民生活水平不斷提升,對于電力能源的使用也飛速增長。為了節(jié)約能源的使用,應(yīng)用電力節(jié)能技術(shù)十分重要,能夠?qū)崿F(xiàn)能源的合理配置,保證我國的電力正常發(fā)展。于是在電力技術(shù)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)比較廣泛,并且也相當(dāng)重要。所以本部分將對電力技術(shù)進(jìn)行分析,將電力節(jié)能技術(shù)應(yīng)用其中,從而達(dá)到節(jié)能的作用,提高電力技術(shù)的應(yīng)用效果。
2.1 使用節(jié)能型配電系統(tǒng)
2.1.1 合理供電電壓
在確定合理的供電電壓之前,需要考慮到很多方面的因素,比如每位用戶的用電情況、當(dāng)?shù)氐墓╇姮F(xiàn)狀,還有電力企業(yè)的未來發(fā)展計劃等等;另外,在設(shè)置電壓時,還要考慮到用戶和變電站的距離,最后根據(jù)電容量確定最為合適的電壓[6]。當(dāng)電壓設(shè)置不合理時,不僅會消耗大量的電能,而且還會縮短電力系統(tǒng)的使用壽命。所以在設(shè)置電壓時要能夠綜合多方面因素進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)置。一般情況下,配電網(wǎng)絡(luò)選擇的是在6-lOkV之間,如果為了使得電力系統(tǒng)更加的節(jié)能,可以選擇使用lOkV配電模式,這種設(shè)置方式節(jié)能的效果更好。如果當(dāng)配電系統(tǒng)和配電金屬的能夠都比較小時,選擇lOkV的配電電壓最為合適。如果使用6kV的用戶非常多,且其容量大,此時需要選擇的電壓最合適設(shè)置在6kV。另外,還有一種情況時在網(wǎng)絡(luò)中有使用3kV電壓的用戶,且用戶的占比很小,此時可以選擇10 (6) /3kV的專用變壓器。在電力技術(shù)中合理設(shè)置供電電壓,還一種基礎(chǔ)的電力節(jié)能技術(shù),能夠提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且達(dá)到節(jié)能的作用。
2.1.2 使用無功補(bǔ)償裝置
無功補(bǔ)償方案比較多,較為常用的有3種方式,分別為LVCA型靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置、TLFP- 1.2型無功補(bǔ)償濾波裝置和TLFP型有源濾波器,每種方式都各有其優(yōu)勢和劣勢,所以在實際的使用過程中,需要考慮到多方面的因素,從而根據(jù)無功補(bǔ)償方案的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行選擇。選擇合適無功補(bǔ)償裝置能夠降低能源效率,達(dá)到節(jié)能的目的。
1) LVCA型靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置。圖1即為這種裝置的示意圖,其主要優(yōu)勢在于其造價低,所以一般的小型企業(yè)會考慮使用該種無償方式,雖然其造價低,但是其缺陷比較多,比如對于負(fù)載急劇變化工況對諧波電流產(chǎn)生放大的這種情況下,是不能使用該無功補(bǔ)償方案,因為會增加電網(wǎng)的負(fù)擔(dān),從而就會造成電容器發(fā)生損壞。
2) TLFP-I.2型無功補(bǔ)償濾波裝置。圖2即為這種方式的示意圖,該方式的主要優(yōu)勢在于能夠快速投切,并且不會發(fā)生電流沖擊,不會造成諧波現(xiàn)象,所以就可以減小供配電系統(tǒng)的損耗。然而其缺陷在于有級投切,并且相對于第一種無功補(bǔ)償裝置,其價格是比較高的[7]。
3) TLFP型有源濾波器。圖3即為該種無償裝置的示意圖,該方式的主要的優(yōu)勢比較多,比如高速動態(tài)響應(yīng),不會發(fā)生諧振濾波,不會受到電流方向、電壓和系統(tǒng)阻抗等因素的影響,具有很好的穩(wěn)定性。其最大缺陷就是價格昂貴,對于一般的企業(yè)來講會比較不容易接受。
在電網(wǎng)中,很多的電力負(fù)荷屬于感性負(fù)荷,比如常見的電動機(jī)和變壓器,它們在工作過程中就會提供無功功率。通過設(shè)置無功補(bǔ)償設(shè)備,在電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上面安裝并聯(lián)電容器,可以給感性負(fù)荷設(shè)備提供所需的無功功率。如圖4所示的使用并聯(lián)電容器可以達(dá)到節(jié)能的作用[8]。安裝并聯(lián)電容器是一種比較常見的無功補(bǔ)償裝置,能夠減少電網(wǎng)中無功功率的流動,還能夠降低電力的損耗。對于大型的電網(wǎng)來講,其中的性感負(fù)荷所造成的電能損耗會非常的大,通過使用無功功率補(bǔ)償裝置,不僅能夠達(dá)到節(jié)能的作用,而且還可以實現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電壓調(diào)整。對于小型的電網(wǎng)來講,可能節(jié)約的電能并不會很多,但是能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整三相不平衡電流。所以不管是大型還是小型的電網(wǎng),通過使用無功補(bǔ)償裝置使得電力技術(shù)將會具有更多的效果和優(yōu)勢。
2.1.3 使用節(jié)能式變壓器
節(jié)能變壓器在定義中已經(jīng)說明了是三相的油浸式變壓器,并且相比于CT/T6541,其中設(shè)置的參數(shù)負(fù)載和空載損耗至少要降低10%,所以節(jié)能變壓器能夠達(dá)到降低能源的作用;還有一種定義是干式變壓器,與GWR10228相比,其負(fù)載和空載損耗也至少降低10%[9]。2種定義中的干式變壓器和油浸變壓器個存在一定的優(yōu)勢和劣勢,其中油浸變壓器的維護(hù)會比較困難,維修費(fèi)用也會比較高,所以為了能夠節(jié)約成本,可以使用干式變壓器。但是對于一些已經(jīng)使用了舊式油浸變壓器的電網(wǎng),可以通過對其進(jìn)行改造,從而達(dá)到節(jié)約成本、提高節(jié)能效果。
2.2 選擇合適的節(jié)能設(shè)備
2.2.1 提高變頻器的使用
節(jié)能理念不斷深入人心,于是電力系統(tǒng)中高壓變頻器的使用頻率越來越多,如今已經(jīng)能夠達(dá)到成熟的應(yīng)用效果,所以具有廣泛的使用。例如,對于工況企業(yè)來講,其中需要使用到大量的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備,這些設(shè)備在使用過程中會一直處于工頻狀態(tài),會使用閘閥技術(shù)進(jìn)行控制,在這個過程中會浪費(fèi)大量的電流,通過使用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)于是可以節(jié)約大量的電流。
2.2.2 使用節(jié)能電氣
用戶照明設(shè)計屬于我們常見的一種設(shè)備,在對其進(jìn)行設(shè)計時,不僅需要考慮到照明的設(shè)計理念,而且還要能夠根據(jù)時代的發(fā)展,節(jié)能的要求不斷提升,在對照面進(jìn)行設(shè)計時,還需要考慮到節(jié)能的作用,使用節(jié)能電氣,設(shè)計出一種穩(wěn)定、安全、節(jié)能的照明設(shè)計。在照明設(shè)計中利用節(jié)能技術(shù),有助于節(jié)約電能,造成不必要的浪費(fèi)。
2.2.3 使用低阻電纜
在電力技術(shù)中,電纜的使用會造成比較多的電能浪費(fèi),為了體現(xiàn)出電力節(jié)能技術(shù),需要在選擇低阻功效的電纜,并且還需要合理選擇線纜截面。通過經(jīng)驗可得,輸電線路中電能的損耗和電阻關(guān)系是一種平方狀態(tài),當(dāng)電阻越來越大時,電路的損耗就會越來越多,同時還會增加電纜的熱量。為了達(dá)到節(jié)能的目的,需要降低電阻值,于是選擇低阻的電纜,不僅能夠達(dá)到節(jié)能的目的,而且還能夠降低熱量。由于在炎熱環(huán)境和負(fù)載電流處于高峰期時,線路散熱不好,于是造成了嚴(yán)重的安全事故,通過使用低阻電纜,可以降低事故的發(fā)生。另外,還需要合理選擇電線截面積,截面積不能過大也不能過小,需要考慮到兩點因素,分別為線路使用負(fù)荷量,線路未來成長性。當(dāng)考慮大這2個因素之后,即選擇截面積最小的電纜,可以降低線路安裝的成本費(fèi)用。
2.2.4 Y型高效電動機(jī)
與普通的電動機(jī)相比,Y型高效電動機(jī)在設(shè)計上比較占有優(yōu)勢,其中的核心組件包含銅值和高質(zhì)量的硅鋼片,因為使用了更好的設(shè)計材料,所以使其在功耗上有所降低。與普通的電動機(jī)相比,改電動機(jī)能夠降低20%-30%的能耗,而且還可以提高2%~7%的的效率。另外,雖然Y型高效電動機(jī)的購買費(fèi)用比較高,但是其能夠在1-2年內(nèi)將收回投入,甚至有的在幾個月內(nèi)就將投入收回,所以使用這種高效電動機(jī)非常的節(jié)能,而且具有經(jīng)濟(jì)效益。表3即為Y型電動機(jī)與普通電動機(jī)的對比,從表中就可以明顯的看出,Y型高效電動機(jī)的優(yōu)勢更多,電能節(jié)能技術(shù)中使用該電動機(jī)將具有更好的應(yīng)用效果。
3 結(jié)語
綜上所述,我國電量在使用過程中存在較大的浪費(fèi)現(xiàn)象,對其進(jìn)行電力節(jié)能設(shè)計不容小視。于是,電力節(jié)能技術(shù)在很多方面中都有應(yīng)用,并且與我們的生活息息相關(guān)。文章通過對電力節(jié)能技術(shù)在電力技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析,使用節(jié)能型配電系統(tǒng)和節(jié)能型設(shè)備能夠有效降低電能的損耗,
從而達(dá)到電力節(jié)能的目的。隨著我國電力技術(shù)的不斷發(fā)展與強(qiáng)化,往后電力節(jié)能技術(shù)將會有更加寬廣的應(yīng)用,并且還會有更好的應(yīng)用效果。
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作者簡介:李軍(1968-),男,漢族,山東肥城人,碩士研究生,高級工程師,主要研究方向:電力與機(jī)械。