电力电子技术在农业电气化中的应用分析

□李瑞华

（深圳市久泰安全技术咨询有限公司 广东 深圳 518000）

近年来，科学技术不断发展，促使农业现代化发展步伐加快。现代农业的发展进步离不开电气化，农业电气化水平与现代农业的发展息息相关。与过去相比，由于融入了更为先进的科学技术，现代农业在用电概率及数量上都有了明显提高，并且在技术层面也有了十分显著的提升。为了更有效地将资源合理利用起来，提升我国农业电气化的整体水平，不仅需要提高电力电子技术的应用率，而且还要将该技术向信息化、智能化、数字化的方向发展，推动农业电气化发展。

1 电力电子技术应用在农业电气化中的优势

电力电子技术主要通过操控相关器件实现功率转换、控制及电能变换[1-2]。作为电力研究领域中的一项新技术，电力电子技术将最具使用价值的电能激发出来，实现了更为优化地应用与处理电能，最终使电能应用更科学、高效与节约。

在现代农业中，电能应用越来越广泛，农业电气化进入一个更为科技化、现代化的阶段，逐渐成为促进现代农业发展的源动力。电能在使用过程中具有灵活性高、效率高且花费相对较少等优点，作为农业机械推动力来说，可以在控温、照明、运输等相对传统的作业上发挥作用，为现代农业生产管理相关活动的顺利开展添砖加瓦。因此，加快农业电气化进程，可以更为有效地推动现代农业向着自动化、机械化的方向发展。

过去农业活动生产中的电能供给主要来自于国家电网，此种方式消费较高且存在不稳定性。此外由于电能不足而出现断电的情况，在很大程度影响着农业活动的开展，降低了农业生产效率[3]。电力电子技术可以很好地解决以上问题。我国农村有大量可利用的可再生资源，可以就地取材，将农村的水资源、光资源等转换为电能。比如水资源较为充沛的地区可以采取用水发电的形式，风能资源较为丰富的区域可以推广小风车发电，光照充足的地区可以推广光伏发电，此外还有风光互补发电等。通过有效利用现有资源为农业生产活动提供保障，具有费用花费少、效率高的优点。

2 电力电子技术在农业电气化应用中存在的问题

我国现代化进程中最为关键的任务就是加快现代农业发展速度，农业电气化发展水平的高低对现代农业发展起着决定作用。农业电气化主要涵盖农业生产及农民生活中对电能的应用，农业生产中通过应用电能使农业生产更为自动机械化，农民生活涉及电能供给、分配及合理应用。相比早已实现农业电气化的发达国家来说，我国农业电气化水平相对落后，而且我国地域辽阔，各地区的发展情况也各不相同。电力电子技术实际应用水平的高低直接影响着我国农业电气化的发展水平。

2.1 农民欠缺对技术的应用意识

首先，农民受陈旧思想的影响，即使电力电子技术已经展现出其优势，但是少数农民仍然秉持怀疑和误解的态度看待现代电力电子技术，没有认识到电力电子技术的功能和优势。

其次，对于大部分农村特别是一些偏远地区来说，农业生产中应用相关技术缺乏专业人员的指导，即使农民已经接触到了新兴电气技术而且也抱有积极接受的态度，但由于对新技术没有足够的认识，不了解正确的使用方法，反而给农业生产来了一定影响，制约了新兴电气技术的发展。

综上，农民缺乏对新技术的应用意识，使用方式不规范，影响着农业电气化的发展。

2.2 农业生产设备不能及时更新

电力电子技术发展十分迅猛，技术不断推陈出新，极大提升了农业生产效率。从目前部分农村地区现实情况来看，人员、地域、成本、资金都对农业生产过程产生影响，设备功能较少、设备配备少等导致生产效率无法得到提升[4]。

与此同时，国家缺少针对农业电气化的扶持政策，已有的扶持政策存在落实不到位等情况，严重阻碍了农业电气化的发展。

2.3 偏远地区先进技术引入受限

我国地域广阔，农业扶持力度、先进农业技术使用、资金投入力度在不同地区各不相同，甚至存在很大差异。部分农业生产区域受交通不方便、人员素质低及技术落后等因素的影响，导致电力电子技术无法顺利引入。这些地区的农业劳作依靠人力，农民缺少接触先进电力电子技术的机会，阻碍了农业电气化的发展。

3 电力电子技术在农业电气化中的实际应用

3.1 在农业电气化中推动电力电能的转化

电力电子技术为农业电气化的应用提供了基础的电能供给，为使用电气设备提供了可能。

首先，电力电子技术不断发展，提升了电能产量。大部分农业生产地区还是采用从国家电网购电的单一模式来满足用电需求。随着电力电子技术不断推进，已逐渐转化为利用更多的电力电子技术、自然资源，因地制宜地转换为电能。比如部分家庭利用太阳能板将太阳能转变为电能，在满足家庭实际用电需求的同时，还能将剩余电能应用在其他方面。另外，还可根据实际情况合理应用电力电子技术，比如利用风力、沼气及水力发电等。通过电力电子技术实现电能转换，不仅可以避免因为断电、缺电而给农业生产带来影响，还可以为农业电气化发展提供基础保障[5]。

其次，还可以利用电力电子相关技术对现存电力资源进行有效转换。就农业电力转换技术来看，主要包括整流变换、直流变换、逆变变化技术。以上电力转换技术有着不同的优缺点，应用时要根据实际所需科学有效地进行改良及调整，使电力电能作用最大限度地被激发出来，促进农业电气化的进一步发展。具体来说，利用直流变换技术转换的包括太阳能发电、风能发电等。这些方式发出的电能属于等级略低的直流电压，如果想转换为更为适合、更加标准的电能，就需要采用直流转换电力的相关技术，升级其电压等级后，再采用逆变技术将其最终转换为交流电压。此外，利用整流变换的相关技术，可以将不稳固的电能变为直流电，再通过逆变技术转换为标准的交流电，保障农业生产过程中的实际用电需求。

3.2 推广并应用标准化的施肥机

过去主要依靠农民施肥、追肥，而施肥量的数量及频率则是农民根据经验及劳动意愿来进行，极有可能出现肥料不足或过剩、土壤层遭到破坏、污染土地资源等情况。运用电力电子技术的标准化施肥机具备先进的导航技术及科学的采样技术，可以结合农业生产具体情况，自动调节肥料用量，达到精准施肥的目的。采用这种施肥机，不仅提升了肥料使用效率，同时有效避免施肥所引发的环境污染，降低了农业资金成本，使农业生产效益得到明显提升[6-7]。

3.3 推广并应用变频水泵

过去的农业灌溉基本使用大水灌溉，此种方式主要由拖拉机等农业机器完成，不仅浪费了水资源，而且柴油燃烧会造成环境污染。采用电动机灌溉方式的缺点是调节速度的功能不足，电动机高速运转虽然提供了较为充沛的水量，但同样也会浪费较多能源。通过推广应用变频水泵，使用变频器对水速进行科学合理的调节，根据灌溉所需控制水量大小，不仅实现了有效节约水资源及电力资源，而且起到了保护环境和提高生产效益的目标，实现多赢[8-9]。

3.4 推行节能开关电源

计算机带来的种种便利有目共睹，在农业电气化中融入计算机相关技术成为发展趋势。一些发达国家早已利用计算机技术逐步替代人力对农田进行滴灌、施肥等相关管理，真正实现了农业现代化管理的目标。因为计算机需要相关的控制指令才能工作，为了避免长时间处在运行模式而损耗大量电能的情况，应推行节能开关电源[10-11]。

4 结束语

农业现代化是我国现阶段最为关键的任务之一，是提升农民生活水平的重要方式。电力电子技术可以更好地促进农业电气化的发展，为现代农业发展起到支撑作用。研发并推广新型电力相关器件、电子计算机技术及控制技术，在不断完善性能的同时，也应用在越来越多的领域。电力电子技术的不断研发及应用，势必给农业电气化带来更为广阔的发展，所以应该加强对于电力电子技术的重视程度。