電氣節能在工業電氣設計中的體現方式探討

何強

（平湖市污水處理有限公司，浙江 平湖 314200）

工業領域是推動我國發展的關鍵領域。我國是人口大國，人們的日常生活和生產都離不開工業領域的支持，這也導致工業領域的能源消耗量較大，已經引起了國家和社會的關注。尤其是現階段電氣自動化等相關技術應用到工業領域，所以在工業生產的各個模塊，都需要借助大量的電能。雖然我國供電系統相對完善，能夠基本滿足全國的供電需求。但是如果在工業生產領域缺乏節約電能的意識，那么很可能會讓我國的電能供應陷入相對嚴峻的態勢中。因此相關工業企業也意識到了電氣節能在工業發展中的重要性，并在工業電氣設計過程中，運用電氣節能思想和電氣節能設備，大力支持電氣節能工作的開展。但是在實際應用過程中，由于受到傳統工業生產思想以及電氣節能技術等相關因素的影響，導致電氣節能沒有完全應用到工業電氣設計之中。因此這就需要相關單位了解我國電氣節能的現狀，并優化電器設計方式，貫徹電氣節能理念，降低工業領域的電氣消耗。

1 電氣節能在工業電氣設計中的相關概述

1.1 我國電氣節能現狀

部分發達國家在20 世紀70 年代就開始關注電氣節能問題，但是我國在20 世紀80 年代之后才意識到電氣節能問題的重要性，并且開始采取相關的措施推進工業領域電氣節能工作的開展。雖然我國電氣節能工作也取得了一定的成效，但是從整體上看還有很大的提升空間。

首先，從政策角度來看，現階段我國缺乏規范的電氣節能的相關政策，并且各個地區對于電氣節能的要求不同，所以現階段沒有統一的工業領域電氣節能規范，難以推動電氣節能工作的開展。因此在工業電氣設計過程中，部分工業電氣企業還是采用傳統的設計模式，并沒有將電氣節能工作排上日程。

其次，各個地區工業發展水平不同，工業發展需求也有所差異。部分地區工業相對薄弱，那么整體耗電量相對較少，對于是否開展電氣節能工作對于當地的工業發展影響較小，所以這些地區對于電氣節能工作的關注度也相對較小。但是部分地區主要是依靠工業領域來推動當地經濟發展的，所以電能消耗較大，對于電氣節能工作的關注度也相對較高[1]。

最后，部分工業企業在開展工業電氣設計過程中，往往先考慮電氣設計工藝，而后考慮電氣節能問題，這也導致部分工業電氣設計無法滿足現階段的電氣節能需求。再加上電氣節能設計，前期投入相對較大，并且成本回收時間較長，所以這也成為阻礙工業電氣設計工作改革的重要因素之一。但是從長遠上看，在工業電氣設計過程中，應用電氣節能設備，不僅順應現階段節約能源的時代需求，而且能夠幫助工業企業實現綠色生產，提升工業企業的利潤空間。

1.2 電氣節能的基本原則

第一，節能原則。節能原則不僅符合當下我國的政策要求，同時也能夠滿足工業領域的后續發展需求。所以設計人員在工業電氣設計過程中要遵循節能原則。

首先，設計人員要具備一定的節能思想，在設計過程中要摒棄傳統的設計觀念，從節能減排的角度出發，去設計新的電氣節能產品。

其次，在設計過程中設計人員要應用先進的節能技術，通過節能手段來達到工業領域的節能需求。但是在開展工業電氣設計的過程中，設計人員也要從成本的角度出發，兼顧成本和節能問題，提高工業電氣產品的設計成效。

第二，符合政策要求。雖然現階段關于工業電氣節能設計方面沒有出臺完整的政策，但是對于工業領域的后續發展以及工業領域的節能問題，國家已經出臺了相應的規則，并提出了相應的思想指導。因此工業企業在開展電氣節能設計的過程中，要遵循國家的政策要求，遵循工業領域的行業標準，積極開展電氣節能工作[2]。在工業電氣設計過程中，設計人員要具有全局觀念，要從國家的持續穩定發展的角度出發，從工業領域升級改造的模式入手，將電氣節能技術應用到工業電氣設計工作之中。

第三，生活環境改善原則。支撐人們的日常生活，滿足人們的日常工作所需是工業領域發展的重要目標。所以在工業電氣設計過程中，設計人員要結合人們的日常生活需求，在開展節能減排工作的同時，也要為人們提供更加舒適的生存環境，進而讓電氣節能工作能夠更好地為人們的日常生活服務。

2 電氣節能在工業電氣設計中的體現方式

2.1 在供配電系統設計中的體現

供配電系統是支撐工業系統正常運轉的關鍵，同時供配電系統也是能源消耗的重要場所，因此工業企業在開展電氣節能工作時，設計人員要重點關注供配電系統的設計工作，降低供配電系統的電能消耗。

首先，從目前工業領域供配電系統的設計來看，供配電系統的整體規模相對較大，供配電的流程較長，所以導致供配電系統在運行過程中所消耗的電能相對較高。因此在供配電系統設計過程中，設計人員要壓縮現有的供配電系統，縮短供配電系統的工作環節，進而能夠減少供配電系統的電能消耗，達到節能的目的。

其次，設計人員在設計供配電系統時，也要結合工業企業的發展規模，合理設計供配電系統。部分工業企業本身的規模相對較小，對供配電系統的需求也較小[3]。但是由于部分工業企業對供配電系統以及自身的發展規模衡量不準確，所以導致在設計過程中供配電系統的運作功能遠遠超出工業企業的發展需求，最終造成了不必要的能源浪費。因此設計人員要緊密貼合工業企業的用電需求合理設計供配電系統。

最后，供備電系統在運行過程中會用到大量的供電設備。供電設備的規模和供電設備的電壓都會影響工業企業的電能消耗，所以設計人員也需要重點關注供電設備問題。

2.2 在變壓器選擇中的體現

變壓器的電荷、變壓器的損耗、變壓器的質量都會直接影響到電能消耗，因此電力企業設計人員在選擇變壓器的過程中，可以從這三個角度出發提高變壓器的節能效果。

首先，設計人員要關注變壓器的損耗問題。變壓器在使用過程中會出現一定的損耗，如果設計人員不對變壓器進行及時的更換，不僅會影響到變壓器正常發揮功效，同時也會增加變壓器的耗電量。因此在設計過程中，設計人員要合理安排變壓器的安裝位置和安裝數量，延長變壓器的使用壽命，盡可能地減少變壓器在工作過程中的損耗[4]。

其次，設計人員要做好變壓器的電負荷計算工作。在選擇變壓器之前，設計人員要明確工業企業的生產規模、工業企業的產品設計情況，然后利用單位指標法或者需求系數法，對變壓器的電負荷數進行計算。通過計算變壓器的電負荷數，能夠將變壓器與工業企業的實際發展需求精準匹配，進而可以有效地減少額外的電能浪費問題。

最后，設計人員也要關注變壓器的質量。在電氣設計過程中，設計人員要結合國家的相關要求以及行業標準去選擇質量合格的變壓器。變壓器是工業企業發展過程中必不可少的電氣設備，所以市場上變壓器的種類也多，但是質量卻良莠不齊，質量較差的變壓器不僅無法起到變壓的效果，同時還會額外增加電能消耗問題，所以設計人員要將高質量的變壓器應用到工業電器設計工作之中，控制電能消耗。此外，現階段市場上還出現了許多節能型的變壓器，這類變壓器也可以被設計人員應用到工業生產之中。

2.3 在照明系統設計中的體現

照明系統是工業生產過程中的必要系統，并且也是工業企業電能消耗的重要系統之一。照明系統的整體能源消耗較大，但是從現階段工業領域的生產過程中來看，導致照明系統出現電能消耗過高的原因主要有兩方面。

首先，設計人員對于整個工業生產系統了解不充分，可以在照明系統的設計上存在不合理問題。部分工業企業在設計過程中所安裝的照明設備相對較多，但是在實際生產過程中諸多照明設備遭到閑置，因此造成了電能浪費問題[5]。

其次，在照明設備安裝過程中，部分工業生產企業采取一刀切的安裝方式，將工業生產區工業廠房等各個區域都安裝同樣的照明設備。但是在實際工作中，不同的工業生產區域，對于照明設備的要求也有所差異。部分工業生產區對照明的要求相對較低，但是所安裝的照明設備負荷較高，因此導致電能浪費。同時還有部分工業生產區對照明要求較高，但是由于照明設備負荷較低，所以照明無法滿足生產需求，因此影響工業企業的正常生產。

所以在設計過程中，設計人員可以從照明系統的整體設計和照明設備選擇這兩個角度出發，開展電氣節能設計工作。

首先，在照明系統設計過程中，設計人員要明確工業生產的各個工業區以及各個工業區對照明的需求。同時在設計照明系統時可以安裝智能監測設備，對照明系統的用電量和廠區的照明情況進行智能監控，然后為工業企業的生產安排個性化的照明系統，既保障照明系統能夠滿足生產需求，同時還能夠避免電能浪費。此外，在設計照明系統時，設計人員也要關注工業企業對自然光的應用問題，能夠利用自然光的區域要充分利用自然光，同時如果有電能儲存系統，可以將自然光儲存起來，將其轉化為電能，這樣可以幫助工業企業降低電能消耗。

其次，企業要選擇不同類型的照明設備。熒光燈的照明效果較好，所以對于空間較大的廠房或者對光照要求較高的生產領域可以使用熒光燈，對于光照需求一般的生產領域可以選擇常規照明設備即可。

2.4 在其他電氣設備選擇過程中的體現

工業企業在生產過程中所用到的電氣設備相對較多。比如，電機、排風系統等都是工業領域中必不可少的電氣設備。所以為了貫徹節能減排的政策，工業領域在開展電氣設計工作時，要做好電氣設備的選擇和設計工作。設計人員在設計過程中要遵循以下原則。

首先，實事求是的原則。不同的工業企業所承擔的生產產品有所差異，對電能的需求也有所不同。所以在工業電氣設計過程中，設計人員要結合企業的實際生產需求，去開展電氣設備的設計工作。

其次，電氣設備是一個綜合性的系統[6]。在電氣設備設計過程中，設計人員不僅要關注電氣設備的類型，還要關注電氣設備的安裝位置以及電氣設備之間是如何相互配合而發揮功效的。所以在正式設計之前，設計人員要到工業生產領域去測量相關的數據，同時在測量過程中要考慮到當地的光照因素、水文因素、地勢因素等。如果能夠將自然因素應用到節能設計之中，要盡可能地提高自然因素的應用比重，減少電能的浪費。

此外，在電氣設備選擇過程中，設計人員要明確哪些電氣設備耗能量較大，并且要對其進行重點關注[7]。比如，電機的總負荷量較大，耗電量大，所以在設計過程中要通過多種手段優化電機的耗能問題。同時排風裝置，機床在運作過程中需要借助動力裝置去驅動，在啟動過程中也會耗費大量的電能，所以設計人員在設計驅動裝置時，要先判斷是否能夠利用自然資源，然后再開展相應的設計工作。

3 結語

節能降耗是工業領域發展的必然趨勢，所以現階段工業領域在電氣設計過程中要迎合政策的需求，積極開展電氣節能工作。但是電氣節能工作不僅對設計人員的技術水平要求較高，并且在前期投入相對較大，尤其是部分電氣節能設備本身的成本較高，所以部分工業企業對于電器節能工作產生一定的抵觸心理。因此要想更好地將電氣節能充分地體現到工業設計過程中，就需要工業設計企業積極轉變思想，明確政策需求和時代發展的趨勢，從電氣設計、變壓器選擇、供配電系統設計等幾個角度出發，探究節能措施，優化工業電氣設計模式，進而提升工業領域的生產成效。