電氣技術的發展與挑戰

摘要：信息技術的飛速發展，帶動了電氣行業的技術革新，計算機技術、網絡技術及控制技術與電氣技術的結合愈加緊密。一方面電氣技術在新時期得到了長足發展，形成了穩定的產業鏈，在發展趨勢上向智能化、綠色化轉變，另一方面在行業產業升級及結構調整方面也面臨著挑戰。

關鍵詞：電氣技術；發展方向；綠色化；智能化；升級轉型

隨著我國電力系統的智能化及綠色化發展趨勢的形成，我國的電氣技術也邁入了飛躍發展的新階段。綠色電網理念的興起，新時期的電氣技術向著更加智能，更加綠色的方向發展，出現了一些智能化程度較高，環保性更強的電氣技術及設備，引領了電氣技術的未來發展方向。

一、電氣技術的發展過程及應用

（一）電氣技術的發展

電氣技術的發展來源于電磁學的基本理論，從最初的磁效應，到歐姆定律及法拉第電磁感應定律的提出，最后形成了經典電磁學理論，正是經典電磁學的產生為人類廣泛利用電能提供了理論依據。此后電能得到普遍使用后，電氣技術漸趨成熟，縱觀電氣技術的發展過程，本質上就是不斷摸索電能的開發利用形式、實現電能利用的效率最優化、最經濟實用化的發展過程。

（二）電氣技術的應用

電氣技術伴隨著電能的發展而發展，電能便于實現能量的轉化，又能夠有效傳遞信息，在傳輸及分配環節又不受距離的限制，因此，借助電能的這一突出特性，電氣技術就被用于照明、電話，此后逐步擴展到了各種電力生產部門中，并迅速融入到人們的各項生產生活領域[1]。

二、電氣技術的發展方向

從總體上看，電氣技術領域呈現出“綠色化，智能化”的發展趨勢，主要體現在以下幾個方面：

（一）電力系統及電氣行業的綠色化、智能化成為我國經濟實現可持續發展的必然要求

制造業是我國的主要產業形式，要實現制造業的產業升級，就要極力促使制造業實現綠色化、智能化的發展，而電氣制造作為制造業的重要支柱產業，也必將邁向綠色化、智能化的發展方向。電氣行業又與電力系統緊密相連，而電力系統的綠色化又為實現電氣產業的綠色化發展奠定了基礎。

隨著世界經濟一體化的形成，經濟發展的”綠色化”模式成為世界各國的發展共識，而世界氣候環境的改善治理，又離不開電力能源系統的綠色化革新，電力行業領域中的特高壓電網建設及清潔新能源的替代，就是促進電力能源與環境可持續發展的有益嘗試[2]。特高壓電網的建設能夠為較大規模應用風能、水能、光伏能等，有效提高了電力系統的綠色化程度，為電氣行業的綠色化發展指明了方向。

（二）國家各項發展規劃為電氣行業的綠色化、智能化發展提出了具體要求

我國近兩年出臺的各項規劃文件，如《綠色制造科技發展“十二五”專項規劃》、《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》、《智能電網重大科技產業化工程“十二五”專項規劃》及《電器工業“十二五”發展指導意見》等規劃文件，就綠色制造及智能制造做出了具體的闡述及要求。

各類規劃文件明確指出了電器制造要實現設計的綠色化，采用節能減排的產業技術，在關鍵的共性技術方面大力實施綠色化的改造，以提高我國的電器制造的競爭力。在相關的涉及智能制造的規劃文件中，又提出了加強電器產業裝備自主化的要求，減少對國外先進制造技術的依賴程度，將智能制造技術作為未來發展的主要方向，實現制造產業的智能化。在低壓電器的制造上，實現產品的自主化、智能化、網絡化、可靠化及綠色環保化。在智能電網的建設上，又突出強調智能電網要在發電、輸電、配電及調度等各個環節，依托先進的信息技術及材料技術，大規模采用清潔能源，優化能源的使用效率，在電力供應上達到優質化、可靠化。

從以上的各類規劃文件中，我們不難看到，電氣行業的“綠色化、智能化”是未來行業發展的主要方向，而隨著電力系統的綠色化和智能化的逐步實現，電氣技術的綠色化、智能化也不再遙遠。

（三）“綠色化、智能化”成為了國際發展的共識

近些年來，在國際的工業制造領域中，綠色化和智能化成為了新的發展潮流，并逐漸成為工業展覽活動的重要主題。21世紀的工業形態已不可避免邁入了綠色化的發展軌道中，在電氣行業領域內，從插件到控制機柜，無一不體現出“綠色化”和“智能化”的制造理念，而世界范圍內的裝備制造行業，都在沿著“綠色化”和“智能化”的趨勢前進。

歐洲共同體在“綠色經濟”的基礎上，提出了“智能經濟”這一概念，而世界著名的電氣集團，如西門子，菲尼克斯電氣及三菱電氣集團等，都是“綠色”和“智能”作為產品的主打理念，深刻影響了電氣行業的發展潮流。毋容置疑，這些先進電氣行業的發展案例必將對我國的電氣行業發展提供有益借鑒。

三、電氣設備的綠色化及智能化

針對全球氣候的惡化，綠色理念應運而生，各個行業的發展都形成了綠色化的需求，出現了綠色電力、綠色經濟、綠色裝備等概念。綠色化的實現途徑就是綠色制造及綠色生產，在設計、材料、設備、工藝及管理等方面都采取綠色化的加工理念，既實現了節能增效，又促進了可持續發展[3]。

具體到電氣設備制造領域，就是要實現產品的綠色設計，在材料的環保性、工藝的節能性及回收處理上的可再生性加以結合，形成綠色裝備，然后再產業范圍內大力推廣和示范，打造出綠色制造、咨詢服務、軟硬件開發于一體的產業模式。電氣設備的綠色化，要具備幾個基本特征：

1.電力供給系統中突出電力的可再生性和綠色環保性。如德國的電力系統，即采用了可再生能源。

2.采用先進技術，如IT技術，來對電網加以改造，促進電網智能化程度。

3.電器與信息技術相結合，實現與網絡的連接，可進行遠距離操控。人們可以借助網絡，來實時了解電器的運轉情況，并能夠在網絡上選擇相應的電器工作模式。如可以設定能耗較高的電器在電價相對低廉的時段進行運轉，已達到節約能源的目的。

電氣設備的智能化，就是基于人工智能這一基本理論，實現電氣設備的擬人化功能，在模糊推理及神經網絡方面進行結合，發揮出各自的優勢。現階段，隨著智能電網的建設，電氣設備逐漸顯現出智能化的特征，在發展趨勢上向成套設備的智能化方向靠攏。智能化的成套設備，能夠做到對輸配電系統的多種控制，如監控、測量、診斷等，從而有效保證電力系統的安全運轉。電氣設備智能化主要呈現出以下幾種特征：

1.性能方面，具備精度系數高，靈敏性強，環保性好、穩定度高、壽命長的特點。

2.體積方面，由大型化向小型化方向發展，形成高度集成、功能多樣、數字化程度高的電氣設備。

3.機電一體化更加明顯，自動化程度更高。

4.后期服務環節，實現快捷化，組裝的自動化、運轉的無塵化及專業化等。

四、電氣技術面臨的挑戰及對策

中國電氣行業的崛起速度驚人，電氣工業在現階段我國裝備工業中占據首要地位，但也存在著行業間的不正當競爭及產品的質量隱患。結合新的經濟發展形勢，要做好以下幾方面以迎接行業挑戰。

（一）抑制惡意競爭，實現產業轉型

現階段我國在電氣市場上出現了惡意競爭的現象，在輸變電及發電設備方面都存在不同程度的不正當競爭行為，一些電力企業盲目采取壓價措施，致使產品的質量難以保證。

對此，要實現產業的轉型，即實現電氣行業由速度效益型向質量效益型加以轉變，走產業精品路線，打造精品電氣品牌，用品牌促進效益增長，提升市場競爭力。此外，要及時研發電氣工藝及電氣新裝備，緊密結合現階段建筑技術發展狀況，努力促進電氣工作的現代化程度。

（二）推進電氣行業的產業升級調整

主要側重對電氣行業進行結構調整，在產品的結構上和產業的結構上狠下功夫。針對電氣行業較大程度依賴國外技術的情況，要著力研發出具備自主知識產權的高端市場產品，以用于國家大型的建設工程當中，比如核電設施、燃氣輪機等[3]。

在電氣產業的結構上，要打造出龍頭企業，用大企業促進中小企業加快升級步伐，精耕電氣行業產業鏈條，促進區域經濟增長。

（三）加強技術創新

技術創新是產業得以更進一步發展的重要推動力。要建立企業為主導的生產、學習、研究于一體的技術創新體制，各個環節發揮自身作用，國家重點實驗室與社會企業研發中心做好銜接，承擔起基礎共性技術的研發任務。

節能環保技術、清潔能源、新能源、智能化電網等是電氣行業的發展主流，政府要做好引導工作，成立專項的資金扶持計劃，實力雄厚的領軍企業加強產品研發，從而提高競爭力，占據全球電氣市場的高點。

結語

電氣技術是眾多技術的結合體，一方面隨著經濟發展的綠色化趨勢加強，另一方面電力系統的綠色化及智能化進展，最終使電氣技術向著綠色化和智能化方向演變。針對新形勢下面臨的挑戰與機遇，電氣行業應做好產業結構和產品的升級轉型，使電氣技術邁向更加智能化、環保化的新方向，從而將中國電氣技術提高到一個新的層次。

參考文獻：

[1]何超.智能建筑中電氣技術應用研究[J].山東工業技術，2014，（10）：180-181.

[2]張官林，甄明.試論電氣技術的融合發展[J].讀寫算（教研版），2014，（15）：110.

[3]周訓海.淺析現代電氣技術的發展與創新[J].山東工業技術，2014，（15）：102.