贾晨光

（布鲁塞尔自由大学，布鲁塞尔 1050）

机械新能源与节能技术的应用分析

贾晨光

（布鲁塞尔自由大学，布鲁塞尔 1050）

近年来，我国新能源产业化发展的趋势愈来愈明显，机械工业中新能源及节能技术的推广与应用也取得了良好的成果。加强机械新能源与节能技术的研究，有助于实现新能源与节能产品的规模化、产业化发展，促进现代工业企业的绿色、可持续发展，进而实现人类社会与自然环境的协调发展。基于此，本文分析了机械新能源与节能技术的发展现状及其重要性，阐述了机械新能源与节能技术的实际应用，提出了加强机械新能源与节能技术应用的具体措施。

机械新能源；节能技术；应用

1 机械新能源与节能技术概述

1.1 机械新能源与节能技术的发展现状

随着时代的发展及产业的革新，我国新能源逐渐走向了产业化发展的道路，机械工业中新能源及节能技术的推广与应用取得了良好的成果。在机械新能源及节能技术的发展过程中，完整的理论基础已经形成，为技术的发展与开发提供了保障。而机械工业中新能源及节能技术的应用，满足了现代社会绿色环保的发展要求。随着新能源技术的不断应用，节能产品的生产规模不断扩大，最为典型的代表是现代新能源节能汽车工业化生产。但是，在机械新能源和节能技术的发展与应用过程中，依旧存在诸多的问题。

较发达国家而言，我国关于新能源与节能技术的开发与研究要晚很多，加上政府部门资金投入的不到位，制约了新能源与技术的发展。企业在发展过程中单纯追求高利润，对新能源与节能技术的研究不够重视，使得新能源与节能技术的应用滞后于技术本身的发展。新能源与节能技术处于试验时期，研究成果转化为生产力的速度缓慢。部分企业虽然不断增加研发的资金，但从整体上来看，我国机械新能源与节能技术的应用水平与发达国家相比存在较大的差距[1]。例如，在新能源与节能技术机械中，很多核心部件未实现专业化的生产及推广。

1.2 现代机械设备的污染因素

机械工业的发展离不开燃料的使用，目前，我国机械仍以石油产品中的柴油和汽油为主要的燃料。现代机械保有量的膨胀，造成大量燃料消耗，石油产品处于供不应求的状态；机械在运行的过程中排出大量碳化物、铅化物及微粒，引起严重的城市污染问题。因此，应当鼓励工业企业采用先进的技术，选用轻量化的材料，通过改进机械设备的结构，积极寻找新的能源代替柴油、汽油燃料，实现新能源与节能技术的研发与应用。

在机械能源动力技术发展的历程中，内燃机动力式的机械仍是现代机械发展的主要趋势。研究与开发先进的内燃机机械，是实现现代工业企业节能减排目标的主要途径。现代发动机燃料一般采用植物油、二甲基醚、天然气及醇类燃料等[2]，例如，出租车普遍使用的气体燃料、汽油双燃料发动机，有效节约了能源。

2 机械新能源与节能技术的应用

2.1 LNG机械的应用

作为一种较为清洁的能源，天然气被广泛应用。传统工业企业的燃煤方式不仅造成资源浪费，还引发了环境污染问题，现代工业企业在发展过程中应积极开发新能源，倡导节能减排的发展理念。现代工业企业使用的天然气主要有两种类型，即液化天然气（LNG）与压缩天然气（CNG），压缩天然气采取加压的方式，保证其以气体状态存储于装置中。液化天然气通过低温冷凝处理的方式，实现天然气低温环境下的液化，最后生产出液化天然气。这种天然气的密度较大，LNG机械的工作周期一般较长，因此，其应用前景较为广阔。这种新能源与节能技术的有效结合，使企业的消费成本降低了30%，但在实际的应用过程中，LNG机械也存在一定的问题。

首先，与使用柴油为动力的汽车发动机机械相比，LNG机械性能更具优势，但在动力调节方面，其性能显得较为滞后，无法达到随着负荷变化自动调节的目标。其次，LNG机械无法实现密闭作业，在LNG内部存储装置中存在极高的压力，当其内部压力超出一定范围，达到极限后，为保证天然气存储装置的安全性，其会自动释放出天然气，而在密闭状态下，天然气不能被释放出来。最后，LNG机械加注天然气的环节，需要采用专业的设备，在实际的应用过程中，这将造成LNG机械的使用障碍。但是，与柴油为动力的机械相比较，LNG机械的环保效益更高，使用过程中，LNG机械向大气中排放的CO2、SO2及CO等污染物明显减少，有效地减少了大气污染[3]。

2.2 电驱动机械的应用

随着技术的进步，在大型的工程机械中，大功率的电驱动马达逐渐代替了传统的发动机驱动，电力系统电网提供的电能是电驱动马达的主要动力来源。在电驱动机械中，与电动机连接的变频器和控制器可有效地进行数据的传输与交换，保证了机械依据外界荷载情况变化实时调整变频要求，实现电动机功率的适时调整。这种节能技术的应用，有效地降低了机械使用过程中能源的消耗，机械运行中产生的噪音也减小，排放较少的污染物，帮助应用企业在节约成本的基础上实现环保节能的目标。

2.3 混合动力机械的应用

在汽车行业的发展中，混合动力机械也被广泛应用，机械工业的发展促进了混合动力机械的发展与革新。目前，机械工业普遍使用的混合动力主要有三种，即油电混合动力形式、油液混合动力形式及电液混合动力形式。其中，油电混合动力机械通过加入电动力的方式，有效地减少了机械功率，减少了机械运转中能源的消耗。据相关研究可知，与单一柴油动力机械相比，使用混合动力机械可为企业减少20%左右的能源消耗及污染物排放。

2.4 高压变频机械的应用

发电企业既生产能源又消耗能源，其节能减排任务重大，电力市场需求的变化决定发电企业的机组应不断调整。在运行的过程中，传统的发电机组调节阀门及挡板时会消耗了大量能源，发电企业的再循环系统造成严重的能源浪费，高压变频机械设备的应用是发电企业实现节能减排目标的主要手段。变频器安装之前，发电企业凝结水泵电动机中凝汽器内的水位主要依靠水泵出口阀门的开度来调节，这种调节方式的调节线性度差，会造成一定的节流损失，造成发电企业电能的浪费。在频繁调节操作的情况下，阀门的可靠性也不断降低，不利于机组的稳定运行。高压变频设备下的凝结水泵电动机使得凝结水泵的运行工况不断优化，不再需要频繁调节阀门，阀门开度保持在较大的位置上，电动机转速的调整有效地节约了电能[4]。

发电企业利用变频器节能的本质是利用变频器降低电动机的转速，有效降低电动机的输出功率，实现节能的目标。应用变频器节能应注意以下两点，变频器使用过程中，必须调节电动机的转速，在不调节转速的情况下，不应使用变频器节能，同样，阀门开度不需调节的状况下也不应使用变频器。使用变频器造成电动机转速降低时，应降低机械的功率。发电企业恒功率负载的情况下不能采用变频器调节。在火力发电厂中，凝结水泵是电力企业中重要的辅助设备，水泵运行功率随着整个机组的工况而不断变化，变频驱动设备的节能效果较好，保证了凝结水泵运行状况及生产工艺的不断优化。凝结水泵变频改造为电力企业创造了直接与间接经济利益，节约了电力企业的电能，降低了厂用电率。高压变频调速技术在发电企业中具有较大的应用前景。

3 加强机械新能源与节能技术应用的策略

3.1 建立完善的机械工业企业考核制度

在机械新能源与节能技术的推广过程中，政府部门应肩负其制度监管的职责，建立完善的机械企业考核制度，对机械企业的生产能力及节能水平等进行严格的考核及评价，规范机械企业的节能行为。通过建立完善的奖惩制度，政府相关部门可以奖励节能环保方面做出突出贡献的企业，反之，则进行惩罚。在机械新能源与节能技术的发展过程中，相关部门首先应制定科学合理的规划，依据机械企业的地理特点、生产布局及环境因素对机械企业进行划分，建立新型工业园区，在机械企业的规划布局中，实现企业集聚发展，形成集聚效应，将企业污染控制在一定的范围内，推动机械新能源及技能技术的有效应用，促进我国现代城市的发展。

3.2 加大监管力度

首先，相关管理部门必须加大对机械的监管力度。国家立法部门应发挥法律法规的约束规范作用，制定并完善节能环保方面的政策，为企业节能环保提供法律保护，明确限制并规定机械企业的能源消耗，规范相关企业的工作。其次，相关管理部门应建立完善的问责制度，对发展过程中能源消耗严重、造成破坏的企业及个人进行严肃的处理。政府部门应建立专门的监管机构，监管人员应详细了解企业的发展现状及污染程度，结合企业的实际情况制定完善的节能措施，减少企业发展过程中对能源的消耗及环境的污染，实现企业的绿色发展。

3.3 进行机械新能源的综合利用

在大型工厂企业及发电企业中，存在严重的资源浪费及能源消耗问题。工业社会的进步与发展造成了严重的环境问题，人类社会发展中面临着资源枯竭、水资源短缺及环境恶化等一系列问题，而机械新能源与节能技术的应用，是促进现代企业绿色发展的重要途径。在机械新能源与节能技术发展的过程中，研究人员应不断进行能源的优化，开发新能源综合利用的发展模式。机械新能源及节能技术的发展应与物理学、环境学及化学等结合，相互促进，共同发展。相关部门应加大机械新能源与节能技术的推广与宣传，及时向相关企业普及新能源及节能技术的内容，提高企业管理者的节能意识及环保意识，促进新能源及节能技术在工业中的应用。传统的工业发展以资源的消耗来实现经济的发展，造成严重的环境问题，生态平衡遭到破坏，人与自然的矛盾不断加剧，强化机械新能源及节能技术的综合利用，是实现人类社会可持续发展的重要一步。

4 结语

我国经济的快速发展，离不开机械行业的可持续发展。在传统的发展模式下，机械行业的发展以能源的浪费及环境污染为代价，造成严重的能源浪费及污染，自然生态平衡遭到破坏，人类社会的可持续发展面临着严峻的挑战。为促进机械新能源及节能技术的开发与应用，现代工业企业必须积极参与新能源与节能技术的研发，引入现代能源与节能技术，在追求企业经济利益的同时，积极履行环境保护的职责，实现人类社会与自然环境的可持续发展，实现现代工业企业可持续发展的目标。

1 崔 斌，刘胜本.机械新能源与节能技术的应用分析[J].科技经济导刊，2016，（1）：112.

2 龙 腾.当代机械新能源与节能技术应用研究[J].科技经济市场，2016，（4）：137.

3 汪 晨.化工机械行业新能源开发与节能技术的应用探讨[J].企业技术开发，2015，（26）：55-56.

4 赵国良.当代机械新能源与节能技术应用研究[J].科技创业家，2013，（4）：78.

Application Analysis of Mechanical New energy and Energy Saving Technology

Jia Chenguang
(Vrije Universitiet Brussel, Brussels 1050, Belgium)

In recent years, the trend of the industrialization of new energy sources in China is becoming more and more obvious, and the popularization and application of new energy and energy-saving technologies in mechanical industry have also achieved good results.To strengthen the research of machinery new energy and energy-saving technology,help to realize the scale and industrialization of new energy and energy-saving products, promote green and sustainable development of modern industrial enterprises, so as to realize the coordinated development of the human society and the natural environment.Based on this, this paper analyzes the current situation of machinery new energy and energysaving technology development and its importance, explains the application of machinery new energy and energy-saving technology, put forward specific measures to strengthen the application of new energy and energy saving technology of machinery.

mechanical new energy; energy saving technology; application

TK018 文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2017)08-0075-03

2017-06-22

贾晨光（1994-），男，陕西西安人，硕士在读，研究方向：机械电子工程、能源与动力、电厂机组设备相关技术。