基于電力設計的節能問題及處理措施

楊雁春

【摘 ?要】近年來，隨著社會經濟的快速發展，電力在人們生產生活著起到了重要的作用。目前我國用電量大的省份對于用電量需求也十分強烈，故而用電節能成為當前資源節約的著重點。我國消耗的總能量是世界消耗總能量的1/3，故而節約能源是我國當前重要的戰略措施。本文在此基礎上就電力設計的節能問題及處理措施進行了簡要的分析。

【關鍵詞】電力設計;節能問題;處理措施

1引言

隨著我國社會經濟的穩定發展和不斷創新，導致城市人口數量日益增多，生產能力逐漸提高，對電力能源的使用需求不斷增加。因此，人們需要提高研究、開發和創新電氣節能設計技術的力度，擴大電氣新能源的應用范圍。

2節能的現狀

我國目前的發電模式，火力發電占70%左右，且今后較長一段時間內仍占60%以上。2010年以來，我國逐步建設了1000MW燃煤發電機組，燃燒效率得到大幅提升，但仍有不少600MW和300MW以及裝機容量更小的機組。同時，由于近年來電廠投資過快，經濟發展沒有相應跟上，存在著大馬拉小車、電廠負荷不足、運行小時數不足，致使大多數燃煤電廠燃料燃燒不充分。同時，低壓余熱蒸汽有效回收利用不充分、輔機運行效果欠佳，照明系統有待進一步優化等問題，使電廠存在著較大的優化節能空間。目前，我國電力企業在輸配電過程中仍然存在能耗較大、綜合經濟效益不高的情況，所以，深入研究電力節能降耗技術，具有重大的現實意義與實踐價值。目前用戶側電力能效提升技術包括電氣設計優化、經濟運行、設備節能等傳統的節能方式。

3電力設計的節能問題分析

（1）供配電系統的電壓等級設置不當，缺乏有效的功率因數。電力生產實踐中用電設備的用電狀況是否良好，與供配電系統設計是否有效密切相關。在電力設計工作開展中，受到供配電系統的電壓等級設置不當、缺乏有效的功率因數影響，會導致電力設計的節能問題發生。（2）導體截面及電氣設備選擇不當，設計方面節能技術運用不充分。基于電力設計的節能分析及其設計方案的形成，受到導體截面及電氣設備選擇不當，設計方面節能技術運用不充分的影響，從而引發了電力設計的節能問題。

4電力設計節能問題的處理措施

電力節能實施的目的就是節能，在此工作過程中電力節能設計是一個關鍵環節，只有進行最優化的結構設計才能提高生產節能的作用。由于人們對電力資源的需求不斷上升，電力企業對于電力節能設計進行更為深入的創新與改進。

4.1合理供電電壓

選擇使用供電電壓時，要進行綜合考慮，主要是考慮當地的供電現狀，使用電能用戶情況，以及電力企業對供電未來發展規劃等，根據這些內容來選擇電壓，同時在選擇電壓使用時，還要考慮使用用戶與變電站的實際距離和根據電容量來選擇合適電壓。一般情況中使用的配電網絡是在6千伏到10千伏，使用配電電壓要實現節能運行，采用10千伏配電模式經濟運行效果較好。比如配電系統中的能耗較小，而且使用的配電金屬能耗也較小，首選配電電壓應該是10千伏。如果對網絡中使用用戶來講，使用6千伏用戶較多，而且這個容量較大，這種情況下需要考慮使用6千伏的供電電壓。如果供電網絡中有少量用戶使用3千伏電壓時，對供電的選擇上可配置10（6）/3kv專用變壓器。

4.2選擇最佳的導體截面及電氣設備

為了得到理想的電氣節能設計方案，減少電力生產實踐中的能耗，則需要在其設計中選擇最佳的導體截面及電氣設備，并重視節能技術的充分運用。具體表現為：①電力設計人員因通過對輸電過程中所涉及導體應用工況的分析與考慮，結合節能設計要求，從而選擇最佳的導體截面及電氣設備，使得電力設計方案應用中有著良好的節能效果。②電力設計人員也應重視變頻調速技術，其他相關節能技術的充分運用，使得這些技術支持下的電力節能設計水平得以提升，增加電氣設計中的技術含量。

4.3加快推廣超導電纜

1911年，荷蘭物理學家發現水銀的電阻會隨著溫度下降而降低，最后竟然完全消失，他們將這一神奇的現象稱為“超導”。在此后的一個多世紀里，物理學家們發現了更多的超導體（包括鈮鍺合金、陶瓷性金屬氧化物等）。超導電纜可以實現零電阻傳輸大電流，而且超導電纜的電流輸送能力超過常規銅芯電纜的3～5倍，可以節約大量材料、用電，還不會對環境造成任何污染。2013年，全球安裝了5624m超導電纜，2017年已增長到8295m。耐克林、古河電工、SEI與SUNAM都在積極生產超導電纜。我們也應當引進先進的國外超導電纜，同時，積極研發具有國內知識產權的超導電纜，逐步淘汰落后的銅芯電纜。

4.4實施變壓器節能設計

電氣設計與應用工作中，需要明確變電所的位置，保證變壓器在變電所中的應用與荷載，結合變壓器合理選擇材質，從而降低變壓器線路的使用數量。通常情況下，變壓器的空載損耗不會發生很大變化，不能消除變壓器的損耗問題。因此，需要結合變壓器的使用環境選擇節能效果較好的變壓器，減少損耗問題，提高工作效率。變壓器使用過程中，不僅會有空載損耗，而且會存在有載損耗。損耗數值的大小主要由變壓器的節點功率和自身電阻決定。選擇變壓器時，需要根據電阻率的實際情況，選擇較小的變壓器。材質選擇方面，要盡量使用銅制材料，以減少電力能源的損耗。另外，還要考慮設備的使用成本。為了能夠減少能源消耗，要支出更多的電能損耗，而選擇合適的變壓器就可以減少損耗。一般情況下，負載在75%～85%的變壓器，應用效果最好。

4.5開發利用電力新能源

4.5.1風能的開發

對于新能源的開發問題上需要考慮到能源的可持續發展問題，而風能是一種可再生的綠色能源，為了可以進一步的緩解電能的壓力，各國間也在積極的研究將風能轉化為電能的技術，但是要想真正地實現這種轉化活動需要進行遠程的輸送，這種輸送方式對經濟上造成了一定的負擔，不利于新能源的大力開發和應用。

4.5.2地熱能源的開發

我國北方冬季氣溫較低，供暖設備成為居民生活必備。隨著社會的不斷發展，供暖設施也在不斷改進，不同于傳統的燃煤取暖，地熱資源在現階段家庭供暖中受到了極高的重視。在我國，主要是云南及西藏地區，擁有豐富的地熱資源。相關調查顯示，目前我國可以利用的地熱田數量達到300處左右，可利用的天然熱量達到110J/a。因此，現階段電力新能源開發的主要方向就是地熱資源。而在地熱資源的開發中，我國仍舊擁有極大的發展空間。另外，地熱資源的開發不僅僅能夠進一步推動電力行業的發展，同時還能夠在一定程度上推動我國農業大發展。

4.5.3太陽能的開發

太陽能資源是十分常見的，對于太陽能的資源利用率也逐步提高了，對于太陽能的開發利用在滿足電能使用的同時還可以實現環保的作用，但是我國對于太陽能的開發上還存在著很多技術上的問題，并且開發成本較高，需要不斷的進行改革和創新。

4.5.4核能資源的開發

在眾多新能源之中，核能是效率最高、清潔力最強的能源，但是由于核能本身具有很高的危險性，因此在核能資源的開發利用之中必須要對核反應堆的開發格外重視。目前，我國對核能的開發仍舊處于起步階段，且核能的應用范圍也比較窄，因此相關的研究人員要借鑒其他國家的開發經驗，在開發核能時要將開發風險降到最低，降低放射危險，充分發揮核能轉化為電能的潛力。

5結束語

在我國當前的經濟形勢下，人們的生活和社會生產對電能的需求日益增長，有些地區甚至出現電能短缺的情況。因此，未來在緩解電能緊張的局面時，我國一定要注重對電氣節能設計的提高以及電力新能源的開發利用，通過有效的電氣節能設計，有效利用電能，將能源的損耗降到最低，從而實現我國電力行業的穩定積極發展。

參考文獻：

[1]卞峰，梁慧媛，樊相臣，李燕，李一真.分析大功率電力設備節能設計與實現[J].自動化與儀器儀表，2017，04：36-38.

（作者單位：國網山西大同供電公司）