面向新能源消纳的电能替代技术研究

摘要：目前，我国很多地方雾霾严重，直接影响了人民的健康生活。大力实施电能替代，促进更多清洁能源消纳，提高电能在终端能源消费中的比重，是国家为有效改善大气环境重度污染，在能源消费侧进一步促进供应侧改革的重要举措。2016年5月国家八部委联合发布了《关于推进电能替代的指导意见》，该文件针对电力终端消费的各应用行业出台了各项具体的政策措施，极大的促进了电能替代相关工作。

关键词：电能替代;新能源消纳;节能减排

中图分类号：TM711

文献标识码：A

引言

电能替代是现在能源结构调整中的重要环节，电能凭借其无污染的优势，在当今强调节能减排保护环境的大环境中越来越受到人们的重视。以前主要的能源是煤和石油，但这两种资源由于毫无节制的开采已开始枯竭，无法满足人们长期的能源供应要求。同时这些化石燃料的使用过程中会释放大量有害气体，这往往会导致环境和大气的污染，在许多地区出现的雾霾现象大多数是由于化石燃料的燃烧导致。尤其是在冬季取暖季节，由于北方各地采用燃煤取暖的方式，雾霾现象尤为严重。而现在追求人与自然的和谐发展，在争取经济发展的过程中也要保证环境不受破坏。所以进行能源供应的结构调整是现在正在努力的目标。电能作为一种清洁能源，在使用过程中不会产生各种废弃物，可以说是真正意义上的清洁能源。电能的替代作用将为新能源的使用和推广开辟一条新的道路。

1、新能源消纳在中国的发展现状

为了能有效保护中国的生态环境，重点治理环境问题。从十八大以来，响应习总书记的号召，“绿水青山就是金山银山”的理念从政府各部门到社会各阶层不断加强，人们的环保理念在思想中的根越扎越深。政府在环保方面采取的措施也越来越严格，将许多高耗能、高污染的小型企业逐步关停，对大型企业实施暂停整顿的措施，让更多的企业在污染排放和能耗方面下大功夫，不断降低企业生产对资源的消耗和环境的污染程度。对企业进行整改只是一个方面的措施，为了能更好地控制环境污染，保护生态环境，开始推广使用清洁能源来代替高污染的化石能源。且这些能源已逐渐开始得到推广和使用。比如生活中开车常用到的乙醇汽油，通过向汽油中添加其他清洁原料来减小直接使用汽油带来的尾气排放问题。而在生活中使用最广的便是电能的推广和使用，现在很少能再看到摩托车拖着长长的尾气在马路上飞驰，取而代之的是大量电动车成为人们出行的代步工具。在工业生产中和日常生活中，电能逐渐成为生产生活的主要能源。当然，在发电方面也正在发生着重要的变化。以往发电主要依靠火电厂，但现在新能源发电技术得到不断推广。水力发电技术在中国已发展了多年，也是现在最成熟的新能源发电方式。另外在中国风能和太阳能丰富的许多地区，可以见到大量的风力发电设施和太阳能发电装置，这些设备将自然界中的清洁可再生能源转化为生活中的电能，大大节约了发电过程中对煤炭和天然气的需求量，同时也减小了对环境的污染和破坏。

2、新能源消纳的电能替代技术的重要性

经过改革开放多年的发展，中国的经济发展已取得了举世瞩目的成就。在21世纪初期中国的经济发展速度让全世界感到震撼，经济发展潜力和巨大的人口红利给发展提供了巨大动力。但同时，由于中国当初的发展方式较为粗犷、发展很不协调，造成了现在的许多问题，且这些问题逐渐开始显露出来，并对生活产生了一定的影响。其中环境污染是现在面临的主要问题，由于中国发展前期过度重视经济发展而忽视了环境保护，导致中国的生态环境在发展经济的同时受到了严重破坏。比如以前的高污染高耗能企业遍地，政府为了追求经济发展的速度并不加以整治，造成现在许多地区出现雾霾天气，且在有些重工业较多的城市地区出现了地下水严重污染的现象。由于对资源的过度开发造成当地生态系统的破坏也是以前的发展模式所致。从这些可看出保护环境的重要性早已不言而喻，而目前保护环境的有效手段便是减小对高污染能源的使用，通过寻找更加清洁的替代能源来减小污染的排放。现在发展的新能源有很多，比如风能、太阳能、水能和核能，这些能源一般具有可再生、污染小的特点。但这些能源要想发挥其作用，达到满足生产生活需要的目的，就要将其转换成其他能源加以利用。现在能将这些能源转化为电能，通过风力、太阳能和水力发电设备将自然界中的这些能量转化为电能，然后通过电网输送到千家万户，达到能源利用的目的。所以将现在所研究的新能源进行转化，成为能供人们使用的能源是一项十分重要的技术手段。电能替代是用电能去替代其他动力能源，但在发电过程中仍要消耗大量的煤炭和天然气，如果火力发电的效率难以提高，那么发电产生的污染也会十分严重。有了这些新能源消纳的电能替代技术，便可实现在发电过程中也能减小煤炭和天然气的使用，使用清洁能源发电，再将电能运用在生产生活中。

3、主要电能替代技术介绍

3.1电热膜

电热膜是通电工作时将电能转化为热能，并将热能主要以辐射形式向外传递的一种薄膜。它的发热体由特制油墨及稀有元素组成的碳浆料印刷在基膜上形成。电热膜外加防水绝缘材料以及PVC封套等形成可施工成品，具有热效率高、防水防潮、使用寿命长等优点。电热膜采暖系统由电热膜、T型电缆、膜片温感器、温控器等组成。

3.2发热电缆

发热电缆通电后电缆发热，并在40～65℃的温度区间运行，埋在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导方式，以8—13μm远红外辐射方式向室内空间传递热量。发热电缆采暖系统主要由发热电缆、温感器、温控器、绝热层等组成。

3.3碳晶电热板

碳晶电热板是碳纤维改性后进行球磨处理制成碳素颗粒与高分子樹脂材料以特殊工艺合成的发热材料，在电场的作用下，发热体中的碳分子之间发生剧烈的摩擦和撞击，产生的热能以远红外辐射和对流的形式对外传递。

3.4港口岸电

船舶港口岸电技术是指船舶靠港期间，停止使用船舶上的化石燃料发电机，改用陆地电源供电，电能大部分可来自海上的风能发电，这样既可以减少煤油直接供电的环境污染，同时还可以促进风能的消纳。港口提供岸电的功率应能保证满足船舶停泊后所必需的全部电力设施用电需求，包括生产设备、生活设施、安全设备和其它辅助设备。岸电系统由安装在码头的供电系统和安装在船舶上的变电系统两大部分组成。码头供电系统由码头前沿港区变电所供电，经过变压、变频，将输入供电转化为满足船只需求的电源。

结束语

电能作为二次能源、清洁能源，是现在生活中不可缺少的能源，电能在使用过程中不会产生任何废弃物，对于环境的保护具有较好的作用。电能替代是现阶段进行能源供给侧结构调整的关键，通过电能替代以往的高污染能源，在减小了能源消耗的同时还能保护环境不受污染。当然电能替代要真正实现清洁化，就要实现电能生产过程的清洁化，也就是要将新能源消纳与电能替代技术有效结合起来，在推动电能替代的同时提升新能源的供给，解决好新能源消纳及电网调度，真正实现能源使用的清洁化。

参考文献：

[1]康智，柳立慧，鲁俊.面向新能源消纳的电能替代技术[J].建筑工程技术与设计，2017（21）：4103.

徐辉东（19800707—），性别：男;籍贯：青海省贵德县;民族：汉;学历：本科;职称：工程师;职务：电能替代专责;研究方向：电能替代，综合能源;单位：青海省电力公司国网黄化供电公司 ;邮编：811200.