电气设备改造及光电技术应用与节能浅析

杨鹏

(吉林市节能技术服务中心吉林省吉林市132011）

随着社会经济的不断发展，人类社会对能源不断增大与能源总量不断减少之间的矛盾越来越明显，如何提高能源的利用效率，寻找新型的可再生能源成为当下社会所共同关注的问题，也是社会研究的核心领域。利用对电器设备的改造以及以太阳能为代表的光电技术的运用成功的为节能这一世界难题提供了新的解决方式。

1 电气设备改造及光电技术应用所遵循的原则

无论是电气设备的改造还是光电技术的运用其最根本的目的是更好的服务于我们的生产生活。我们在强调节能的同时既不能影响到我们的正常生活，又不能过多的增加生产生活成本。因此，我们在节能的同时还需要遵循以下的一些最基本的原则：

1.1 安全性

安全是生产的第一原则，我们在电气设备改造及光电技术应用过程中不能够留下安全隐患，给我们今后的生产生活带来不必要的危险。

1.2 实用性

电气设备改造及光电技术应用必须是简单实用的，不能过多的增加我们的操作难度，需要简单实用，适用范围广泛。

1.3 实际性

要充分考虑电气设备改造及光电技术应用的经济性，不能过多的增加投入的成本，使用的时间也不能果断，以减少设备的频繁更换带来的成本增加和资源的浪费。

1.4 环保性

环保性即我们对电气设备的改造以及光电技术的应用必须建立在环保的基础上，首先不能再改造和使用过程中产生新的污染，增加环境的负担；其次，使用的技术必须真正达到环境友好型的标准，最好是可循环利用的；最后，我们的技术必须在使用过程中不会产生其他与基本功能无关的能源消耗，需要充分展现出环保节能的特点。

2 电气设备技术改造在节能领域的应用

电气设备的改造技术将控制、电子以及电力等相关的技术有机的融合在了一起。从原理上说，电气设备的节能技术改造是利用高效的电能转化技术控制电力的输出，并且使电压控制在合理的范围之内，从而在源头提高电力的使用效率，同时使用节能型变压器、低阻电缆等输变电设备，减少电能在传输过程中的损耗，以及使用节能型设备等方面综合考虑从而达到节能环保的目的。

2.1 输变电过程中对电气设备的节能改造

输变电过程是电力传输的必经阶段，输变电过程中的传输损耗也是电能利用率低下的首要问题，因此也是节能改造的关键阶段。首先我们要选择控制供电的电压在合理的范围之内，这也要求我们要综合考虑地区的电网状况和用户需求以及未来发展的特点，选择最合适的配电电压；其次，选择节能型的变压器，我国变压器的损耗是电能损耗中占据绝大比例的，每年我国在变压器这一项上的损耗就高达总电量的10%，因此在条件允许的情况下一定要尽最大的努力改造更新变压器，从而达到降低损耗的目的；最后，在传输过程中，我们要选择高导电的导体，例如铜导线等，在电网设计中要采避免采用单向，降低线路电流，降低能耗。

2.2 节能型设备的使用

2.2.1 选择使用变频器

在所有的节能设备的使用过程中，变频器的使用对于节能产生的作用尤为明显。经过不断的发展与技术的革新，目前我国的变频技术已经显得日趋成熟并开始广泛应用与生产生活的各个领域。高压变频技术主要通过改变设备电机的转速来调节能量的消耗和输出，减少了设备使用过程中的电能的损耗，从而使电能的转换效率显著提高。

2.2.2 推广使用节能型电器

目前，国内的大部分电气设备都有能耗标识，选择能耗低的不仅可以节约能约也可以降低生产生活的成本，同时在生活中推广使用节能型照明电器不仅美观环保，节能高效而且还能有效的杜绝安全隐患，从而缔造一个安全舒适、高效经济的生活环境。

2.2.3 使用智能照明控制系统

在大型建筑、公共场所使用智能照明控制系统不仅美观、舒适符合现代人的审美需求，同时也是非常好的节能、高效利用能源的措施。智能照明系统主要采用各种“预设置”控制方式、控制元件、以及光线或者声音的感测装置，对不同时间段、不同光线环境对照明系统的不同需求实现智能化控制。智能照明能够控制系统的运用有效的改善了场所的环境，减少了光污染以及资源的浪费，延长了灯具的使用寿命，同时也减少了人力和管理成本。

2.3 从管理与分配上提高资源利用效率

管理上在加强大型能耗型企业管理的同时也要进一步优化目前的用电分配，例如采用峰值和谷值控制不同时期的电价，通过有效的管理将高峰时期的用电转移到低谷时期，从而达到合理用电，避免用电分配不均引起的资源浪费现象。

3 以太阳能为代表的光电技术在节能中的应用

3.1 光电技术的优点与缺陷

与其他能源不同，太阳能作为一种可再生的能源有着其他能源无法比拟的优势。首先作为一种可再生能源，太阳能的总量巨大，而且不会枯竭；其次太阳能绿色环保，它的使用不会产生废水、废气、废料等新的污染；最后太阳能分布范围广，在任何一个地方只要有太阳就有太阳能的存在。当然，光电技术在使用过程中依然存在着很多的技术难题，这也造成了当今社会对太阳能的利用依然很少。首先，太阳能分散收集的难度非常大；其次，太阳能挥手天气气候季节以及白昼等自然条件的影响具有间歇性不稳定的特点；最后我们目前的技术水平还不能大范围有效的使用太阳能，它的使用依然存在着技术难度，而且现阶段光电的成本依然很大，无法达到普及的目标。

3.2 光电技术的意义

太阳能作为一种清洁的可再生能源在我国高能耗、低资源的背景下显得尤为重要。他不仅可以解决我国的能源问题，减少资源对经济发展的制约，促进我国经济的快速健康发展，而且还能够减轻我国的环境污染，降低环境压力，促进经济持续健康的发展。

3.3 光电技术的组成及原理

光电技术是利用电池组件将光能直接转化为电能的技术。光电转化系统主要包括太阳能电池组件（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、照明负载等，其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率，蓄电池是电能的存储设备，太阳能转化的直流电直接进入蓄电池进行存储；逆变器的主要功能是将电池中的直流电转化为生活中可利用的交流电。

3.4 光大技术的应用与展望

目前，世界上的一些发达国家都非常重视光电产业的发展，从技术上也全面领先国内。在国外，德国和美国先后提出了“太阳能屋”计划，通过在屋顶安装光伏系统，将太阳能利用与生活。在日本、西班牙、澳大利亚等发达国家以及印度等一些发展中国家都开始了对光电技术的尝试。目前我国也建设了一批太阳能电站，同时在日常生活中也开始使用太阳能电池、太阳能路灯等一些列的产品。

随着技术水平的不断提高以及国家对新型能源的不断重视，相信在不久的将来光电技术一定会更好的服务与社会。

4 结语

建立资源节约型社会是我们每一个社会公民应尽的义务和责任，通过对电气设备改造及光电技术应用对建设节约型社会，实现可持续发展具有非常重大的意义。当然，就目前的技术和全国范围内对电气设备改造及光电技术应用还存在着很多发展和实现的空间。作为一个电气人，我们应该牢固树立自己的使命感，努力掌握新的技术，不断提高自身水平，在工作中将节能付诸于实践，为可持续发展尽自己应尽的责任。

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