綠色節能在變電站設計中的應用研究

陳明 王浩

關鍵詞：綠色節能;變電站建設;可持續發展

一、引言

在變電站的設計過程中，綠色節能是其重要組成部分，也是當前社會發展所需要關注問題。目前我國經濟快速增長、人民生活水平提高以及對能源和資源環境要求不斷提升等因素都推動了電力行業向低碳化方向發展，其中主要研究如何利用最新技術來實現電能質量最優化、能量高效使用與回收再循環以及減少變電站的設計能耗方面進行分析探討，分析綠色節能在變電站中應用過程中存在問題，進而提出相應的改進措施及策略和建議。

二、相關理論綜述

（一）節能技術的發展

在我國綠色節能技術的發展起步較晚，主要是應用了一些發達國家已經完成的相關研究工作。綠色變電站主要是以電能為動力來進行能量轉換的設備，通過改變電力系統中不同環節運行方式來實現資源高效利用、減少能耗和污染等效果，從而提高電網供電質量與效率以及降低成本，促進我國電力行業可持續健康穩定發展及能源結構調整等方面做出貢獻，同時也推動了社會經濟水平不斷提升，滿足人們對生活品質更高層次要求。

（二）綠色節能

綠色節能在變電站設計中的應用，主要是指通過對電力能源進行有效利用，從而實現資源和環境、經濟效益最大化。具體來說就是將電能消耗量降到最低，在對于電力系統而言其主要作用便是為人們提供優質服務與生產生活，而傳統意義上的變電站則不屬于單純以滿足用戶需求為主要目的，而是為了滿足客戶要求來完成供電任務或者說是提高了工作效率等功能。

（三）綠色度

綠色度是指變電站在運行過程中，其周圍環境的狀態以及對資源利用程度，所選用材料是否符合環保要求。提高電能質量標準為了實現綠色節能技術目標而不斷改進其運行方式以達到環保要求，加強電網系統管理水平、優化供電結構以及提升變電站自動化程度是保證電力行業健康發展與可持續穩定發展之必然選擇，也為變電企業的長遠利益提供保障作用。

三、變電站的發展及研究現狀

（一）變電站的基本概念

變電站是指將高壓電網和低壓系統連接起來的特殊設備，它主要由變壓器、開關電器組以及其他輔助電路組成，其基本功能就是實現對電力進行變換，并能夠滿足不同用戶需求，以達到節能減排、保護環境等目的。在實際生活中應用到的大型工廠或住宅小區當中，都會存在很多需要與電能相關生產部門共同合作來完成變電站建設工作，一方面是為電網提供必要電壓等級，另一方面則是為了從高壓輸電線路上獲取所需電量。

（二）變電站的研究進展

隨著社會的發展，人們開始重視環境問題，因此在變電站設計中也產生了大量節能措施，目前我國主要是通過引進國外先進技術來提高我國資源利用率，其中有美國在對可再生能源發電進行的研究，還有加拿大針對能源利用效率方面提出了一系列改進方案并付諸實施等，這些都為變電站設計帶來新思路、新方法及發展方向，節能建筑能夠促進資源循環利用、減少污染排放及能量轉化為生產力從而推動整個行業可持續健康穩定地快速成長[1]。

（三）變電站設計中存在的問題

在變電站設計中的節能措施不夠完善，而目前我國大部分地區都在使用風能、太陽能和沼氣發電等來進行對能源資源利用，但是由于技術原因，這些設備并沒有得到很好地應用，還有就是因缺乏相應專業人員管理制度及監督機制導致的問題，使得現階段我國很多企業都是自己開發變電站系統設計與維護工作，而相關部門又根據自身利益需求自行決定如何在節能環保的前提下合理有效地利用資源是一個很大挑戰性課題。

四、基于綠色節能技術的變電站設計方案

（一）變電站設計的必要性

變電站是電力網系統的重要組成部分，其主要功能就是將電網中大量電能進行轉換，從而滿足用戶對電能量和質量要求，同時也可以作為一個供電單位或配電裝置。在實際運行過程當中存在著許多問題需要解決，首先要考慮到經濟性與安全性，其次要保證電能質量的穩定性、連續性以及可靠性等方面因素，最后變電站設計是為了實現節能減排目標而服務的設備選擇與規劃建設工作。

（二）變電站設計方案的可行性

在變電站設計中要對環境進行充分的考慮，以減少變電站系統運行時產生的污染。首先應該選擇經濟合理且具有環保型特點和技術先進性價比高、節能效果顯著以及操作方便等優點作為設計方案，可以采用太陽能發電與風力發電機相配合來實現節能降耗，該方法是目前應用最廣泛、也最為成熟可靠實用，并且在我國北方地區使用較為普遍的一種變電站設計方式。

（三）綠色節能技術的評價

在變電站的設計中，綠色節能技術是一項重要內容，通過對環境污染進行分析和評估之后可以確定為一個最優方案，目前我國主要以可持續發展理論、經濟效益最大化原則以及社會與生態環境和諧共處等為主要目標。在根據國家相關標準及要求來選擇合適的材料并對其性能加以優化處理，同時還要考慮到環保性因素，減少在運行過程中產生大量污染物，并且需要提高系統效率和降低能源消耗量。

五、基于綠色節能技術的變電站設計優化

（一）環境規劃

在環境規劃中主要是指變電站的設計，其要根據實際情況來進行分析，首先要從環境保護角度出發考慮，而由于我國目前對能源結構和供熱形式都比較重視環保問題，因此需要我們加強資源利用率和節約能耗方面的研究工作，其次還要結合當地氣候特點制定合理發展方針、政策與措施等相關方案，最后還應當注重節能減排技術應用，在變電站設計中主要是通過降低電能損耗來實現節能效果以及提高經濟效益的。

（二）質量控制

在變電站的設計過程中，質量控制是一個非常關鍵的部分。首先要根據實際情況制定出相應標準和規范，還要對設備進行檢測、檢修以及維護等工作，其次需要加強對檢測結果分析與總結并及時反饋給相關人員以提高其準確性及可靠性，最后在對于檢驗周期過長或者檢驗不合格問題嚴重時可以采用“先關后調”原則來解決處理，還可以在變電站中的主變壓器出現故障或損壞時[2]。

（三）節能與綠色安全管理

綠色節能與綠色安全管理是相輔相成的，在變電站設計中應充分利用現有技術，提高資源回收率和能源循環使用效率，需要通過加強電網運行控制、減少電能損耗等方式來降低電力消耗，從而建立變電設備維護系統對設備進行定期檢查維修或更換工作量較大的變壓器、線路以及導線都需要及時檢修或者替換掉不合格產品，對于那些由于人為操作不當而導致故障的電氣元件要在第一時間發現并處理。

六、結論

本文主要研究了綠色節能在變電站設計中的應用，通過對國內外研究成果和相關文獻資料進行分析，總結出綠色環保材料、數字化設備與智能控制相結合的綜合技術，還要針對不同類型能源消耗量大而導致資源浪費問題提出以下解決措施，首先是提高電力系統運行效率，其次是改進配電室內電氣自動化方式減少電能損耗，最后加強變電站管理以達到節能減排目的，降低能耗損失占比為目標對綠色照明。

參考文獻

[1]張彬，張鳳雷，王智超，李忠剛，王新，旋新躍.綠色節能在變電站設計中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018：4686.

[2]崔欽超，丁立國.論述綠色節能在建筑電氣設計中的應用[J].《城市建筑》，2016：161-161.