王 巍,石英春,黃亞輝
(湖南信息職業技術學院 湖南 長沙 410200)
電子技術,簡單而言,就是運用電子器件(如晶閘管、功率二極管等)對電能進行轉換應用的現代化技術[1]。借助電子技術能夠將各種能源轉換為質量較高的電能,促進相關產業的持續性發展。電子技術包括電子器件、電子設備、系統與控制三個方面。電子技術具有高效、節能、環保等特征,對各行各業的發展具有促進作用,在現代科技、工業、新能源等領域占有重要地位。
借助電子技術可以將不同新能源,如風能、太陽能、潮汐能高效率地轉換為電能,提高了能源轉換的效率,有效節約能源,減少資源浪費。另外,隨著電子技術的智能化發展,運用新的電子裝置,可以降低電網的諧波含量,降低了線路上的能量損耗。
傳統的電子系統在控制電路、轉換電路具有接線復雜、調試過程過于繁瑣、系統反應遲鈍等特點,在使用過程中容易出現失誤。新型的電子系統主要運用數字控制技術,加上電子器件的更新換代,使得現有設備的電力系統具有糾正、控制、調控等功能,系統更新、遠程操控等變得更加簡單、快捷,從而提升了電子系統的控制水平,滿足人們對控制準確性的要求。
新能源的開發與利用需要電子設備的支持,而電力系統操作具有很高的危險性,有時會威脅人們的生命財產及安全。因此,在新能源的開發過程中,需要利用電子技術來優化與更新傳統電力設備,有效提升新型電子設備的穩定性與安全性,以保證科研人員在新能源研發過程中的人身安全,避免安全事故的發生。例如,無觸點開關的研發與使用,大大提高了用電安全性。
風具有可再生、清潔等特征,風能成為被高效利用的一種新能源。在風力發電系統研發過程中,風力發電機組控制系統、MW級直驅式風電機組變流器、變速恒頻風力發電系統等均使用了電子技術[2]。正確運用電子技術,能將可再生的風能轉換成源源不斷的電能,有效解決能源危機、供電壓力等問題,同時也減少CO2的排放量,從而改善生態環境、節約能源、減少資金成本。
太陽能取之不盡、用之不竭。太陽能發電是新能源的重要組成部分。在太陽能發電過程中,主要涉及太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏技術。這三種新能源技術形式應用范圍比較廣,例如太陽能電池、太陽能熱水器、太陽能路燈、蔬菜大棚的照明等就是電子技術在新能源領域中有效應用的實際結果。太陽能發電系統主要包括太陽能電池、蓄電池、充放電控制器、并網控制、電控柜及太陽跟蹤系統,均離不開電子技術的支撐。
潮汐能屬于可再生能源,為新能源的開發與利用提供有利條件。在潮汐能發電過程中,可運用電子變換裝置,并借助發電機將潮汐能轉換為電能,再將這些電能以恒壓恒頻的形式輸出至其他種類的電力裝置中,以實現為電力系統提供電力的目的。通過潮汐能發電技術提供的源源不斷的電能,有效解決了天然氣、煤、石油等化石類能源匱乏問題。自然界的可再生能源是新能源領域順利發展的關鍵因素,這就要求新能源領域的科研人員要善于利用電子技術等先進手段,并加以創新和完善,既能保證循環利用,又能創造出更多形式的新型能源。
生物能也屬于可再生資源,其能量來源于植物能源。而植物能源是以自然界中的植物,如木材、海藻、秸稈等物質為材料,對其進行風干、壓縮、成型等處理,再將其送入鍋爐內加熱,產生大量蒸汽,進而用來發電[3]。另外,生物能還能變廢為寶,將一些廢棄物料經過干燥、燃燒等處理,使其轉化成能利用的電能。而在物料的整個處理過程中,都離不開電子技術的支持,進而達到資源循環利用的效果。
在未來建筑行業,構建節能、環保的綠色建筑成為必然趨勢。在建筑工程進行中,應用電子技術構建風力發電和無線充電等系統,以實現節材、節水、節能,減少材料和資源的浪費,減少建筑施工對環境的污染,促使建筑工程具有良好的節能與環保性,實現建筑與環境的和諧共生。
新能源的開發已成為一種發展趨勢,而電子技術是現代科技發展的基礎,電子技術為新能源領域的發展提供技術支撐,實現了自然界各種資源向電能的轉化,同時電子技術對解決生態環境污染、能源危機、完善電力系統等問題具有重要作用。現如今,要想在新能源領域進一步有效運用電子技術,就必須打破學科局限,融合運用電氣工程、控制工程、信息工程等多方面的技術,以保證新能源行業節能、高效、無污染的發展。