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电力新能源开发利用与电气节能措施分析

2023-10-04李舒

城市建设理论研究(电子版) 2023年25期
关键词:水能技术开发损耗

李舒

广东顺德电力设计院有限公司 广东 佛山 528000

电力资源是当今社会发展的基础性能源,有着重要意义。但同时,在传统电力资源开发中,由于过度使用不可再生资源,也造成了资源损耗和环境污染等方面的问题。对此,当务之急是能够做好电力新能源的开发与利用,同时优化电气节能措施,在此基础上加速改变现有电力结构,实现可持续发展目标。文章以此为前提,进行如下讨论。

1 电力新能源开发利用与电气节能的意义

我国经济社会发展中,每年都需要消耗大量电力能源。其中,通过电气节能技术应用,一方面能够提高电力资源使用效率;另一方面也能够减少电能资源损耗,控制生产运行成本,保证经济效益。实践中,针对我国当前能源开发和利用的实际情况进行分析,以此来减少不可再生资源的开发与利用。如煤矿资源、石油资源等。在此基础上,实现对煤矿、石油等方面资源的改善优化。同时,在周边环境勘探的基础上,也促进不可再生资源所处地的发展,同时提高经济效益与社会效益。

对新型电力资源进行合理利用,包括但不限于太阳能、风能、地热能等。一方面有利于贯彻我国可持续发展目标;另一方面能够减少不可再生资源的开发利用,对自然资源过度开采问题进行控制。太阳能、风能、地热能等新型电力能源属于清洁型的可再生资源。通过对这些资源、能源的开发利用,不仅仅减少了煤矿、石油等地区勘探带来的环境破坏,也能够缓解生态环境的污染。由此可见,电力新能源开发利用与电气节能措施的应用有着十分重要的意义[1]。

2 电力新能源开发利用与电气节能的必要性

第一,响应国家政策,促进城市环境发展。近些年来,随着我国生态环境保护工作的开展,全国空气质量得到了明显的改善。数据调查表明,地级以上城市PM10平均浓度已经控制在22.7%以下。不过,空气质量改善速度虽然比较快,但大气环境整体形势仍然比较严峻。对比国际发达国家,我国大气污染物排放量仍然处于较高位置。在此基础上,还需结合实际情况,做好针对性优化与完善。实践中,需合理应用电网基础平台,加速电气化进程,不断促进我国能源结构升级转型,使能源生产与消费能够不断向着清洁低碳方面转型。同时,促进各个行业、领域的绿色可持续发展。

第二,完善能源结构,促进可再生能源发展。结合我国可再生能源现状调查分析发现,我国不同地区可再生能源的开发利用仍然存在很大差异。经济发展水平高的地区,可再生能源利用率更高,并能够保证技术、设备、人才等多方力量支持。反之,经济落后地区可再生能源利用率则不够理想。因此,需能够进一步健全完善可再生能源的管理制度,并秉承因地制宜的基本原则,结合不同地区实际情况、特点与需求,针对性制定可再生资源的开发利用方案[2]。具体来看,电网企业的特性,往往直接决定了可再生能源服务的独有优势。因此,还需进一步强化可再生能源的消纳力度,并不断推进绿色交通体系发展、低碳环保生产生活方式建设、服务用侧综合能源污染治理等任务目标,使我国总体能源结构可向着更加清洁、高效、安全的方向发展迈进,也能够为城市生态文明建设创建有利条件,夯实关键基础,具有重要意义。

3 电力新能源开发利用

电力新能源开发利用是我国当前能源产业建设的主要方向,也是满足社会整体日益增长、电能需求和实现可持续发展目标的重要保障。但目前来看,我国电力新能源开发利用中仍然存在一些限制性因素,首先编制全国范围内的新能源发电技术仍然处于明显缺乏状态,包括电力平抑技术、电力抑峰技术等。在对电力新能源进行开发利用时,往往需要更多资金、设备、人才的支持。其中,部分发达地区能够满足资金需求,而一些落后地区则难以提供稳定、充足的资金供给。在资金不充分的基础上,便连带出了我国在太阳能、风能、水能等多个方面开发利用的不平稳问题,同时,受到随机波动大等因素的干扰,也造成了大规模的电力冗余。其次,在电力新能源开发利用中也需要更多大型设备和设施的支持,而在大型设备和实施投入与应用中,同样需要支出开发成本,以及需打造出专业性的技术、设备应用人才队伍。由此可见,我国当前电力新能源开发利用中,仍然受到了很多制约因素的影响,导致效果不够理想。针对以上问题,需从以下几项电力新能源技术开发利用的角度切入,做好问题处理[3]。

3.1 风力发电技术开发利用

风力发电技术开发利用中,需先行做好风机设计。之后,在使用风机时,对风机类型进行确定,确保风机类型选择符合实际情况。目前来看,风机类型可按照大小进行小型、中型、大型、特大型四个类型划分。其中,风机的桨叶越长,风机的容量也就越大。

其次,除按照大小对风机类型进行划分外,也可以按照风轮的结构对风机类型进行划分,包括水平结构和垂直结构。又或者从风机发动机转速和功率,以及能源形式方面进行风机类型划分。之后,在确定风机类型后,需及时了解风机的设计组成以及功能。一般情况下,主要由风轮、机舱、塔筒等部分组成风机发电机。而风轮的组成主要包括变浆系统和叶片,期间采取何种风轮叶片形状,往往会直接影响风机的风能吸收程度。同时,对比风机速度和切出风速,如果前者明显大于后者,便需要通过叶尖来实现风速制动。另外,在风机运行的过程中,也需要关注叶片的运行状态。如发现叶片在运行中出现了异常情况,需工作人员及时对其进行处理,以及同步做好后续叶片防护。

3.2 水能发电技术开发利用

水是一种可再生资源,也是一种清洁能源。在电力新能源开发利用中,通过水能的合理应用,更有利于促进我国能源环境的全面建设。具体来看,在水能利用中,主要是针对水体的势能、动能和压力等能量资源进行集结。目前,水能开发利用也发展出了多个方面,包括但不限于河流水能、海流水能、潮汐水能等。

早在改革开放初期,我国便开始进行了水能利用,并在持续发展中取得了显著的成效。期间,包括我国很多区域在内,都建立起了健全、完善的水利工程。在面对能源环境问题时,水利部门可通过水利工程来对水能的利用方向进行调整,打破单纯将水能转化成电能的应用方式,可通过分解装置的应用,使水制备出氢原料,以此来实现水能的深度利用。

3.3 太阳能发电技术开发利用

太阳能是最为常见的电力新能源,并同样属于可再生能源,在当今经济社会发展中有着十分广泛地应用和非常高的利用率。太阳能技术开发利用中,主要依靠分布式光伏发电技术,以此来满足更多使用者的电力资源需求。

目前,随着我国太阳能技术的不断发展,进一步实现了多余电能到电网的输送,以及就近消纳处理。一方面能够减少更多能源消耗;另一方面也能够为社会创造更多电能。在太能源技术应用中,不仅具有分散式优势,还能够进行就近消纳,从而减少电力资源在输送过程中产生的损耗,同时,也不会产生污染物,达到更理想的节能环保效果。

3.4 地热能发电技术开发利用

地热能是一种十分重要的可再生能源。人们脚下的地球拥有着十分庞大的热量,仅从地壳底部来看,其地热温度便能够达到1000℃。同时,伴随着地下深度的不断增加,地热温度也会随之升高。数据表明,随着深度每增加1000m,地热温度便会上升3℃。

早在2018年,相关部门便对我国松辽盆地地区地热能进行了勘察。勘察结果发现,在该地7000m深度的地层中,蕴含着超过2400℃的干热岩。理论层面分析干热岩开发,工作人员可选择在干热岩所在区域打通生产井和回灌井,然后进行低温水注入进行热交换。便能够通过地热产生的高温蒸汽进行发电,减少传统煤炭、石油等资源的利用。此外,地热能在应用于发电领域中,并不会产生环境污染,可保证电力资源供应更加安全和稳定。因此,当前还需电力企业能够重点做好地热技术开发利用方面的研究,加速传统电力资源生产方式的取代[4]。

3.5 核能发电技术开发利用

核能是一种十分高效且环保的电力新能源。但是,在核能利用中也伴随着一定危险性,存在更大的挑战。因此,为促进核能技术的开发利用,当前需重点做好核反应堆技术研究。全球化背景下,不断加速着我国与国际上其他国家之间的交流合作,并在一些发达国家中学习和借鉴了很多新的技术,以此实现了自身技术的突破,可在对投入资金成本进行控制的基础上,提供符合我国实际情况的新技术支持。

核能的开发伴随着较高的危险性,因此,需重点做好技术优化,如果将不成熟的技术应用到了开发利用中,往往很容易导致核泄漏等问题的发生,并在产生大量辐射性物质的基础上,带来无法挽回的损失。另外,也需要在核能应用中,做好监督管理,最大程度上控制核能危害,体现核能价值。

4 电气节能措施

4.1 节能产品的进一步优化和使用

节能产品的发展在我国电力新能源地开发利用中有着十分重要的意义。伴随着我国经济社会的发展建设,人们日常工作、生活、学习中的电能需求量不断增加。因此,为能够满足人们的电能需求,一方面是要做好电能的开发;另一方面需做好节能产品的设计。例如,在照明工具应用中,便可以使用具有更好节能效果的设备为人们提供照明服务。不仅仅是减少了电能消耗,也能够控制照明系统带来的环境污染。不过从实际情况来看,照明工具的生产往往需要消耗较大的成本,尤其是具有节能环保效益的照明系统,这使得很多企业和人员缺乏节能环保照明系统的使用积极性。对此,需政府部门能够发挥出自身的职能作用和引导作用,提供各个方面的支持,加速节能产品普及。另外,在对照明系统进行设计时,也需要结合不同的需求来进行分析,保证照明系统合设计的合理性,使其能够达到趋于自然光的效果。

4.2 变压器科学合理的选择和利用

伴随我国现代科学技术的不断发展,越来越多先进技术被应用于更多领域和行业中。其中,电气节能技术作为近些年来十分流行的一种新型技术。在该技术实际应用的过程中,为能够保证技术应用的整体效果,工作人员还需认识到变压器损耗率在设计中的重要性。因此,在进行节能设计时,便需要对实际情况进行分析与考量,确保变压器选择的正确性与合理性。另外,在应用变压器时,也需要考虑到不同用户存在的个性化要求,然后与其进行结合。一方面能够在最大程度上满足用户的基本要求;另一方面也能够在面对不同类型变压器时,确保其中输入、输出等环节工作的有效落实。

其次,变压器应用中,往往很容易连带出能源损耗问题。因此,为能够从根本上避免变压器能源损耗问题,需能够针对现有变压器进行科学合理地选择和利用。例如,可选择使用非晶合金的铁芯变压器。从数据比对来看,该种变压器的使用对比常规变压器,能源损耗可降低20%以上[5]。

4.3 降低线路传输能耗

电力传输期间,因为电阻的存在,往往会导致部分功率损耗。因此,为能够使损耗得到有效控制,可采取以下两种方式:

第一,如果无法对线路进行缩短,在面对较长线路情况时,工作人员可采取增加导线截面积的方式,对电阻进行降低,以此来实现电力传输过程中的能耗控制,也能够达到节能的效果。

第二,应用小型变配电站,然后依托于近距离供电方式,在小区内进行配电站深入。同时,在对线路进行设计时,也需要尽可能控制线路长度,以此来减少供电线路的损耗。

4.4 加强对动力系统的节能

首先,选择合适的电动机。企业在对电动机进行选择时,需以更高效率的电动机为主。同时,做好电动机控制方式的优化与完善,以此来减少在电动机负载与空载状态下,导致的电力损耗,也能够保证电动机运行中的效率和质量。例如,在部分建筑工程施工建设中,便可以通过采取变频调速方式,对电梯、压缩机等设备的变频器与交流电动机电力损耗进行控制。

其次,选择合适的使用型号。企业在对电动机使用型号进行选择时,需能够先行把握电气设备的实际使用环境与需求,然后详细分析电动机负荷需求。之后,结合电动机的负荷差异,对电动机型号大小进行选择,防止出现不匹配、不对称的情况,减少电力资源损耗。

5 结束语

综上所述,现代经济社会背景下,为保证电力资源的持续稳定供给,需做好电力新能源开发利用以及电气节能措施优化。一方面能够对传统资源消耗进行控制;另一方面也能够改善生态环境污染问题,实现可持续发展目标,具有重要意义。文章从风力发电技术开发利用、水能发电技术开发利用等,节能产品的进一步优化和使用等角度切入,在实践中取得良好效果。

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