节能技术在工业中的应用

李随中

（富泰华精密电子〈济源〉有限公司，河南 济源 459000）

节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。而工业企业用电量有占据着社会用电总量的首位，因此在工业企业中推行节能技术空间巨大。对企业来说，降低了生产成本、提高了产品质量。在企业用电方面通过各种尝试，取得了较好的经济效益和社会效益。比如变频器在生产中的大量应用；无功补偿装置大量投入；节能设备的大量应用（节能灯具、节能变压器、低阻电缆、高效能效率电动机），同时通过错峰用电和太阳能发电并网运行，降低用电成本，取得了显著效果。

1 节能型供配电系统

在工程建设领域里，最大的节约在设计阶段，通过合理的设计及运行方案的合理选择，减少不必要的能源消耗，而这一阶段往往被多数人遗忘忽略，其次因牵扯到前期投资成本问题，在具体操作上可依据自身情况进行决定。

1.1 根据用电负荷的容量及分布，使变、配电所靠近负荷中心，以缩短低压供电半径，降低线路损耗，减少电压损失，满足供电质量要求。供配电线路长度不宜超过250m。

1.2 供配电系统应简单可靠，配电级数不宜过多，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级；变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级，尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统，宜采用两路电源同时运行的方式，以减少正常运行时的线路损耗。

1.3 合理选择供电电压。同等情况下，电压越高，损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10(6)kV供电。对大型公共建筑的空调冷水机组，考虑节能因素，经方案比较尽量采用10(6)kV冷水机组，但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

1.4 合理选择变压器。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85，在选择变压器容量和台数时，应灵活根据负荷变化情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，以实现其经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。此外，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

1.5 无功补偿装置合理配置。功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻。因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。特别是有大型电机居多,感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。

2 节能设备的利用

2.1 Y型高效电动机

高效电动机与普通电动机相比,优化了总体设计,选用了高质量的铜绕组和硅钢片,降低了各种损耗,据估计损耗可降低20%～30%,效率提高2%～7%；投资回收期一般为1～2年,有的短至几个月。有下列情况的应该考虑选用高效电动机：

1）在新上项目需要新的电动机时；

2）旧电动机损坏或电动机绕组需要进行重绕时；

3）在电动机长期运行于低负载或过负载状态下需要更新电动机时。

2.2 推广使用变频器

变频调速技术已经日趋成熟,已经开始在各个领域广泛应用,工矿企业中可能有大量的风机、水泵等大功率动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后,通过改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,我们知道,功率和转速的平方成正比,因此大大减少了损耗,从而实现节能的目的。

2.3 使用节能型照明电器

对于照明方面可以优先采用LED等节能照明灯。半导体LED是当今世界上最有可能替代传统光源的新一代光源，具有高效低耗，节能环保，低压驱动，响应速度快、安全性高，固体化封装，耐振动，体积小，便于装配组合，可见光区内颜色全系列化，色温、色纯、显色性、光指向性良好，便于照明应用组合。 直流驱动，无频闪，用于照明有利于保护人眼视力；使用寿命长等多重优势。

2.4 使用低阻电缆,合理选择导线截面

我们都知道,输电线路的损耗和电阻有着平方的关系,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。其次合理选择导线的截面积也是必须的,选用电缆的时候,在充分考虑负荷容量和后期扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆,减少投资。

3 加强用电管理、合理使用峰谷电力资源

3.1 峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。具体划分为尖锋段、峰段、平段、谷段，其中尖峰时段为：18：00—22：00、高峰时段：8：00—12：00、平段：12：00—18：00；22：00—24：00、低谷时段：0：00—8：00。 尖峰段电价为 1.03122 元/kW·h，峰段电价为0.919元/kW·h，平段电价为0.5992元/kW·h，谷段电价为0.31867元/kW·h。

“峰谷电价”意义在于,鼓励居民利用低谷电价的优惠条件大量消费低谷电力,比如电热水器、空调和其他电器设备。同时,对电力部门来说,将高峰用电转移到低谷时段,既缓解了高峰电力供需缺口,又促进了电力资源的优化配置,是一项“削峰填谷”的双赢策。对于工厂而言充分利用低谷电量进行生产是非常必要的,对于有条件的企业鼓励低谷期间用电,这样可以节省大量的用电成本,实际工作中,我们也发现很多工厂白天期间线路负荷很小,夜间线路负荷很大,这样就大大节省了企业的生产成本,经济的杠杆作用明显。

3.2 企业需要加强对电力计量的管理

加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期进行对在用计量装置测试数据分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性。

根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业产品的成本。

4 加大太阳光伏发电技术的利用

在北欧的部分国家正推广一种“零能”住宅的理念,这种住宅是由“太阳能屋顶”提供该建筑的全部能量的。这就应用到了太阳光伏发电技术,在屋顶安装太阳光伏电池,当阳光充足时太阳光伏电池可以适应某一家庭的全部用电需求,并将剩余电量反存于电网,供用电不足时使用。目前由于太阳光伏电池的价格过高,我国仍没有大范围的推广计划。

5 采用智能设备自动化管理控制系统

自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术，对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理，确保各类设备系统运行稳定、安全可靠，从而达到提高能效、降低能耗的目的。

6 结语

企业降低成本的方法有很多,其中通过节能技术在电气方面的应用就可以大大降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力,希望节能技术能为企业的发展贡献更大的力量。