电子技术在新能源材料行业的应用探究

2019-12-19王威

海峡科技与产业 2019年1期

王威

辽宁建筑职业学院, 辽宁辽阳 111000

关键字：电子技术；新能源材料；应用；节能减排

电子技术，简单来说可以认定是一种新型的现代化科技，它泛指“含有电子、数据、磁性、光学、电磁或者类似性能的有关技术”。本质是为了能够满足大众不同用电的需求，从而将通过相关技术将电能转变成不同性质或者不同用途的电能，使其能够得到合理利用。如今社会对电子技术的需求日益上升，电子技术逐渐渗透到社会的各个行业应用中，并且逐渐向更高端的市场发展，其应用领域较为广泛，对新能源材料行业来说，有很大的帮助，能够促进新能源材料行业的快速发展。

1 新能源材料行业概述

1.1 我国现阶段能源情况简介

人类的生存与发展都离不开能源，我国也是一个耗能大国，根据有关数据显示，我国每年消耗能源的总量排在了世界前三位，所以唯有足够的能源才能维持社会的稳定发展。但是目前来说，很多的能源都是不可再生资源，比如石油、天然气、煤炭等，而且伴随着它们的利用会带来一系列的环境污染，因此我们迫切需要开发新能源。中国目前的能源构成主要分为三种：第一种是煤炭，占比约1/3；其次是石油，占比约1/5；第三种是其他的资源，且大部分来自水力发电等。我国消耗能源的速率远超很多发达国家，比如美国消耗地煤炭只占能源消耗的1/10左右，而欧洲国家更少，只占5%。相比之下不难看出，我国是一个以煤炭为主的能源大国，其燃煤产生的污染物如硫化物、硫酸盐、氮氧化物等，都是污染环境以及影响人类生活的污染来源，还有大量的煤渣以及固体废弃物等，其处理成本较高，而且对生态环境也造成了极大的破坏。因此，新能源材料的开发利用已是迫在眉睫的问题[1]。

1.2 新能源材料的定义

对于新能源材料的解释有两种，有狭义和广义之分。首先针对广义的新能源，定义是指能够实现温室气体减排的可利用能源，其中涵盖了可再生能源、高效利用能源、资源综合利用、代替能源、核能等。而狭义上的新能源则主要是针对除常规性能源和大型水力发电以外，指风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能、小水电以及核能等能源的总和。我国对于新能源材料的研究还处于初级阶段，相比许多发达国家仍处于劣势，所以进一步深入探索新能源的利用已成为我国社会发展的焦点问题之一。

2 电子技术在新能源材料行业的应用优势

电子技术可以将电能利用到各个不同的领域里，以期满足不同的机器设备对电能的要求。电子技术的发展为新能源材料的应用提供了一条光明的道路，它可以说是我国经济发展的基石。越来越多的电子技术应用到新能源领域，它有着其他技术无法比拟的特点以及优势，主要包括以下几个方面。

2.1 电子技术的节能减排效果明显

新兴能源节能开发与利用一直备受社会关注，而电子技术正好具有节能的特点，将电子技术运用到新能源材料行业中，能够有效减少污染物的大量排放，减少资源的浪费。而且电子技术越来越智能化、数字化，可以根据人们的需求来调节相应的操作，使其转化为人们需要的能源类型，并且有效地保证能源的利用效率，缩减其中不需要的能源浪费与减少不必要的污染排放，更加有效地达到节能减排绿色环保的生态效应。相信在不久的将来，新能源的利用一定能实现近零排放的效果，更加生态环保。

2.2 电子技术的控制精准

相对于以前硬件多、系统反应迟钝、控制不精准的传统电子设备，新兴的电子科技与通信网络、编码系统集成在一起，使电子技术操作更加便捷及精准，也使电子技术更好地运用到新能源科学技术中。众所周知，准确性是材料性能的一项重要评判标准，如果最基本的要求都达不到，那开发出来的新能源质量则无法得到保证，更不用说投入使用了。

2.3 电子技术的安全可靠性

新能源材料的研发是以安全为前提的，而电子技术作为新能源材料的重要组成部分，正好满足这一点。电子技术相对其他技术而言，安全稳定系数更高。由于目前的一些电子技术，在技术上存在缺陷，随着社会的不断进步，电子技术也会与时俱进，新兴的技术也在不断兴起与发展，其应用必将带动新能源技术的发展，针对旧技术存在的缺点进行优化，保证各方面技术的合理使用。

2.4 电子技术的灵活性以及智能化

社会的进步带动科技的进步，电子技术也已经渗入了我们生活，随处可见的电子设备以及电子产品让我们感受到生活的方便快捷，其应用的广泛性使得电子技术在不断更新与升级，并且通过智能化计算机系统来控制电路以及调节相应的参数，使得电子技术变得更加重要，相比于其他技术，所占优势也更明显。

3 电子技术在新能源材料行业的应用

在新能源材料的发展过程中，电子技术凭借其独有的特点，发挥着巨大的作用。现阶段，针对许多新能源材料研发过程中产生的一些问题，主要的解决方式是就是将各种电子技术相融合，进而使得新能源材料能够更加广泛地运用到不同的领域中，这一技术对于我国经济发展、社会发展乃至国际地位的提升，都起着重要的作用[2]。

3.1 电子技术在电力系统中的应用

3.1.1 高压直流输电技术

高压直流输电，简单来说就是用直流电的方式采用大功率来进行远距离输电，因为它的直流电很稳定，并且具有无感抗，无容抗以及无同步问题等优点。这种输电方式最常见于海底电缆输电，还有非同步运行的交流系统之间的联系等。对于风能发电、地热能发电等新能源电力应用具有较大的促进作用，能够有效保证电能的充分利用。

3.1.2 柔性直流输电技术

柔性直流输电技术是一种新兴的直流输电方式，在现代科技应用较多。它的主要组成部分跟高压直流输电区别不大，主要器件仍是换流站和直流输电线路。其主要的区别在于柔性直流输电中的换流器为电压源换流器，而高压直流输电主要是相控换相技术的电流源换流器型。柔性直流输电技术最大的特点在于可关断器件和高频调制技术，对于新能源电能输送的发展具有重要意义。

3.2 在家用电子产品中的应用

随着电子技术的不断发展，许多家用电器、电子设备以及产品都是依靠电子技术来实现的，其主要目的是为了通过电子技术来达到节能减排的效果，如控制声音的灯或者控制温度的空调、冰箱以及带控制电机转动的洗衣机等。

3.3 在节能减排方面的应用

3.3.1 电动机绿色节能

电动机是许多机器设备能够正常运行的核心器件，也是其动力的来源。要想达到节能减排的效果，就可以根据每个设备的运行情况，将电子技术运用其中，来调节相应的参数。例如：通过调节电动机运转的参数，来减少机器在运行过程中消耗的电力，进而减少能源的消耗；或者改变电动机的使用功率，我们常使用到的补偿电容器或者交流异步电动机就是此方面的重要电子设备，所消耗功率小浪费的能源也就相应减少。此外还可以调整使用的电压，我们正常使用的都是220 V的交流电，若根据实际需求来调整实际使用的电压，系统所需负载则相应减少，也能达到节能减排的效果。

3.3.2 无功功率

无功功率是指电感或电容等电抗器在交流电路中由于其两端的电压与流过的电流有90°角的相位差不能做功，因此也不会消耗有功功率。但是在这个过程中，有能量的交换发生，这就是所谓的无功功率。这种方式降低了发电机和电网的供电效率。虽然无功功率还未达到预期的效果，但是已经完善了大部分，后续只需要做到合理抑制功率，使其结合实际需求具备一定的实现条件，“无功功率”终会成为现实。

3.4 电子技术在风力发电中的应用

风是大自然的馈赠，它可以说是取之不尽用之不竭的可再生能源，可以缓解目前行业的供电压力和能源消耗危机。相对于其他资源来说，我们更倾向于使用风力发电，它具有可持续性、安全性以及对环境破坏力小等优点。相比于其他国家来说，风力发电在我国已经是一个初具规模且比较成熟的项目了，而且对其重视程度一直有增无减，我国对风力发电技术的不断突破，其经济发展的效益日益显著。但是，并不是所有的可再生资源的电能都是稳定的，要想保证电能能够安全平稳地投入使用，就需要电子技术来对其进行控制与调试[3]。