电力电子技术在农业电气化中的应用研究

王汉巍

【摘   要】 电力电子技术可以在促进农业电气化的过程中，推动社会主义现代化发展。本文首先阐述了电力电子技术与农业电气化的含义与关系，其次解析电力电子技术在农业电气化中的应用现状，最后针对这一问题提出电力电子技术在农业电气化中的应用策略。

【关键词】 电子电力;农业电气化;转换

中图分类号：S24               文献识别码：A               文章编号：2096-1073（2020）01-0096-97

1  电力电子技术与农业电气化

1.1  电力电子技术

电力电子技术主要在于通过操控电子电力器件以转换功率、控制与变换电能。作为电力应用研究里的一种新型技术，电子电力技术激发出来电能的最高使用价值，它较好地完成了对电能的优化处理和应用，使电能的使用更加合理、节约以及高效。

1.2  农业电气化

电能在现代农业中的广泛应用，掀起了农业电气化的高潮，成为推动现代农业发展的巨大动力。电力应用具有高灵活性、高效率以及低费用等优势，而且电力作为农业机械的动力，不仅可以起到照明、控制温度、运输等传统意义上的多种作用，还可以参与现代意义上的农业生产管理活动。由此可见，促进农业电气化，对于实现现代农业的自动化和机械化具有重要的推动作用。

1.3  电力电子技术与农业电气化

以往农业活动中的电能主要依靠国家电网消费，这种方式具有消费高、不稳定的缺点，同时电力不足导致的缺电、断电等情况也严重影响了农业活动的正常进行，极大地降低了农业生产效率。新兴电子电力技术可以就地取材，通过广大农村地区的水资源、光能资源等自然资源向电能的转换，来保障广大农村地区农业活动的正常进行，具有低费用、高效率的优点。因此，现代电子电力变换技术是促进农业电气化的重要推动力量。

2  电力电子技术在农业电气化中的应用现状

2.1  农民技术应用意识薄弱

一方面，受农民群体自身特点的影响，虽然电力电子技术已经在农业生产活动中展现出了极大的推动力量，但是部分农民还是对这些高科技电气技术产品的使用抱有很大的偏见与误解，传统思维模式使他们对电子电力技术产生很强的抵触情绪，不能够正确认识新兴电子电力技术产品及其功能优势。另一方面，很多农村地区尤其是偏远地区，其农业生产领域严重缺乏专业的技术指导人员，导致很多农民即使接触到电气新技术、对新技术具有浓厚的使用兴趣，也不具备新科技农机正确、高效的使用方法，其不规范甚至错误使用新技术，反而会严重阻碍农业生产效率的提高。因此，农民技术应用意识薄弱、不具备正确的应用方法严重阻碍了农业电气化的推进。

2.2  农业生产设备落后

众所周知，电力电子技术这种新型技术手段同其他新科技的发展一样，其更新速度非常快，每一次的技术更新都给农业生产效率带来极大的促进，其技术支撑下的农业生产设备自然也具有相同的特点。就目前的现状来看，很多农村地区在实际生产过程中受到地域、人员以及资金等多种因素的限制，导致其农业生产设备更新换代周期长，相应的农业生产设备不齐全、功能作用少、农业生产效率低。同时，由于国家支持政策缺乏以及现有支持政策的落实不到位，更是缺少了促进农业电气化的一个重要推动力量来源。周而复始，最终农业生产设备的落后，会严重降低农民从事农业生产活动的积极性。

2.3  偏远地区技术应用受限

我国国土面积广阔，不同农业生产区域在农业政策扶持、农业技术应用、自然资源分布以及资金数量等方面存在着巨大的差异。我国很大部分农业生产地区都属于地域较为偏远、技术较为落后、人口素质相对较低的地方，受到交通、人口素质等多种现实因素的影响，新型电子电力技术设备无法顺利引入，多数偏远农业生产地区的农业生产还主要人力劳作，他们无法接触到新时代电子电力技术支持下的新型农机设备，更谈不上对这些新型技术设备的正确使用。

3  电子电力技术在农业电气化中的应用

3.1  推动农业电气化中农业电力电能的变换

电力电子技术可以为农业电气化提供充足的电能供应。首先，电力电子技术的快速发展也极大地推动了电能产量的极大提升，广大农业生产区的用电需求供应从以往单一依靠购买国家电网供电，转换为应用多种电力电子技术、因地制宜地将多种自然资源科学、高效地转换为可推动农业生产的电能资源。例如，个体家庭单元可以通过使用太陽能板来将太阳能转换为电能，在供应家庭个体电能资源的同时，还可以将剩余电能资源用于其他方面应用;此外，还可以结合实际情况、应用电力电子技术进行风力发电、沼气发电、水利发电以及生物质能发电等等。电力电子技术带来的充足电能，不但有效解决了农业生产中的缺点、断电现象，更是为农业的电气化提供了电力保障。

其次，在多种发电模式提供充足电能供应保障的情况下，还可以应用电力电子技术对电力资源进行高效的转换。在当前技术发展条件下，现存的农业电力转换技术主要有整流变换技术、直流变换技术以及逆变变换技术。三种发电有着各自不同的优点和缺点，需要根据实际情况来科学合理地进行调整与改进，最大程度地激发电力电能作用与应用价值，最大程度地促进农业电气化的快速发展。例如，农村的沼气能、太阳能以及个别地区的水能、风能等应用直流变换技术发出的电大多数是等级相对比较低的直流电压，要想将其转换为更加标准、更为合适的电能，就必须利用直流变换电力的技术来将其电压等级进行升级，然后再利用逆变变换技术最终将其转化为直流电压。再如，整流变换技术还可以把不稳定的电能整流成直流电，再经过逆变电子技术转变为更为标准的交流电，从而帮助保障农业生产中的电供应。

3.2  精准施肥机的推广与应用

传统的施肥过程，主要是农民在耕地前在土地上撒肥、在农作物生长过程中追肥，其施肥量的多少与次数主要依靠农民个人的劳动意愿和劳动经验，其弊端在于统一出现肥料过剩或不足、土地资源受到污染、土壤解耦股层遭到破坏等等。电力电子技术的发展带来了精准施肥机的推广与应用。精准施肥机具备先进的采样技术与导航技术，是非常的现代化与智能化的农业机器，它能够因地制宜地结合具体农业生产情况，精准施肥目标，自动调节肥料的用量多少。精准施肥机的使用，不但在新科技的支撑下大量减少了肥料的使用量、极大地提高了肥料的使用效率，同时又在最大程度上减少了施肥带来的环境污染，与以往的传统施肥相比，新电力电子技术带来的新科技农机，极大地降低了农业生产成本，促进了农业生产经济效益的极大提升。

3.3  变频水泵在农业中的应用

传统的农业灌溉大多采用大水漫灌和电动机灌溉两种方式。前者主要依靠小型拖拉机等农机操作，众所周知大水漫灌极大地浪费了水资源，同时柴油燃烧也会给环境带来不同程度的空气污染。后者所使用的电动机无法进行速度调节，高速度的电动机运转虽然会带来大量的水流量，而这种灌溉方式却不可避免地消耗了大量的能源。当前电力电子技术推动了变频水泵的研究与普遍应用，大量农田应用变频水泵进行灌溉，可以通过变频器对灌溉水速进行科学合理的调节，根据灌溉的具体情况合理变换大流量和小流量。与传统灌溉方式相比，既节约了水资源与电力资源，又实现了环境保护与生产效益提升的双重目标。

参考文献：

[1] 李雪瑞，王建敏，马可欣.电力电子技术在农业电气化中的应用探索[J].科技经济导刊，2019，27（13）：81.

[2] 卢星如.农业电气化中电子电力技术的应用[J].现代交际，2017（20）：198.

[3] 李凤文.农业电气化专业发展与规划设计[J].信息系统工程，2016，（12）：78.

[4] 吴丹.电力电子技术在农业电气化中的应用[J].科技创新与应用，2016，（34）：290.

（编辑：李丹）