2、電動機變頻調速節電技術:在我國,目前約有十億多臺交流電動機在投入使用,它的耗電能占電網總負荷的60%,占整個工業用電的70%。隨著
電力電子技術和計算機控制技術的飛速發展,針對交流電動機的交流變頻調速技術也迅速發展起來。變頻調速性能穩定、調速范圍廣、效率高。
這種通過改變電機的供電頻率和電壓的方式,實現電機調節轉速,根據電機承接負載的不同,同步調控改變供電頻率,達到對應的電機轉速分別實現節能,提高生產效益。提高產品質量、實現自動化。
電機變頻調速系統采用美國IT公司32位電機專用處理芯片DSP,運算速度快,實時操作性強,充分滿足了電機對變頻器低嘈聲、高響應速度的要求,高效的低頻轉矩自動提升功能,保證低頻大轉矩輸出。
原理:交流電機轉速公式如下:N=60f(1-S)/P式中:N=電機轉速;F=電源頻率;P=電機的極對數;S=轉差率。由此可見,交流電動機的同步轉數與電源頻率成正比,所以改變電源頻率就能改變電機轉速從而實現調速,達到節能的目的。例如以節能的目的通過負荷、流量、壓力大小需要調節的電機、風機、泵類機械的轉速控制來實現節能。
3、交流感應電動機相位控制節電技術:交流感應電動機作為電網中的第一大耗能設備群,其能量轉換效率與負載率關系很大,負載率越低效率越低,大量電能浪費在電機本體上,據權威能源機構指出,我國約六層的電動機在低于設計額定負載60%的欠負載狀態下運行,這主要是由于用電設備選配電動機以滿足最大負荷的安全選型所致,造成選擇電動機容量普遍偏高,出現“大馬拉小車”現象;另外,大多數電機在正常的使用過程中,其負載是不斷變化的,大量時間處于輕載直至空載狀態下運行。對于風機、水泵等某些手段采用變頻技術調節速度可以實現節能,對于不能調速或不允許調速的電動機設備,例如電動機扶梯、皮帶輸送機、扎鋼機、碾磨機、攪拌機、成型機則必須通過相位控制來實現節電。
原理:由于交流電機為感性負載,其電流和電壓波形通常存在相位差。該相位差的大小與其負載率的大小有關。相位控制技術采用閉環反饋系統進行優化控制,通過實時測量交流電機的電壓與電流波形,并將實際相位差與依據交流電機特性的理想相位差進行比較,并依次來觸發角以給交流電機提供優化的輸入電機的功率,實現“所供即所需”柔性化電能管理功能,這就是相位控制節電技術的基本原理。如圖1所示:

圖1
交流電機相位控制節電系統是基于電力電子學、采用最新的集成芯片控制技術,通過實時檢測電機運行的電壓和電流及其相位差的大小,判斷電機所處運行負荷和效率狀態;當電機在低效率狀態下運行時,通過優化運算決策實時調節加于電機的電壓和電流的大小,以調整對電機的功率的輸入,保證電機的輸出轉矩與負荷需求精確匹配,實現“所供即所需”的柔性化能量管理模式,不僅可以節省部分磁損耗,提高功率因數,改善電機運行狀態和電網運行品質,而且具有軟啟動功能。
五、多種渠道挖掘電力達到節電的目的
在供電部門電力緊張時期在有條件的情況下要鼓勵用戶自籌電力,海南省的龍力糖廠在生產時,本廠用電靠本廠的小火電廠發電,炸糖的甘蔗渣廢料就成火電廠發電燃料,多余的電又向電網供電,既處理了生產廢料又減少了電費開支,降低了生產成本。在有條件的水庫、溝河和風口的企業和地方政府可以建小水電站、天燃氣、地熱、潮汐、風力發電和太陽能光伏發電,環保部門可以建立垃圾發電廠等手段解決自用電。
六、促節電節能使電網邁向低碳時代的綠色之路
從2005年中國節能減排工作走過幾個階段,從節約一度電、一滴水、一張紙的節能減排意識階段,到關燈、關空調管理節能階段,然后是改換變頻器、改換節電器技術節能階段,而今已邁進低碳經濟時代,需要科技節能減排,政府和大企業發揮的作用應該更大。綠色能源水電自南方電網成立以來西部水電東送,送電量達到2836億千瓦時,相當于節約燃燒標準煤9047萬噸,減少排放CO2173.7萬噸、減少煙塵排放90.5萬噸,通過加強水電優化調度,有效避免了因調度和經濟原因棄水,累計吸納富余水量208億千瓦時。2008年通過電網改造和電網優化調度等措施電網綜合線損率降低6.68%,節約電量67億千瓦時,相當于節約標準煤229萬噸,在發展綠色經濟和節能減排中做出巨大的貢獻。
早期電網發電主要以燃煤火電為主,耗能污染十分嚴重,近年來國家大力發展水電和西電東送戰略,關停許多耗能火電。但由于干旱和用電調峰備用火電還占有一定比例,所以電網要想法促進綠色能源(水、風、核等發電)快速靈活接入電網,進一步加大新能源和
可再生能源的開發、利用,優先安排綠色能源并網發電。在發展大電網基礎上加快智能電網思路建設步伐。用計算機技術科學調度、智能、經濟、節能管理好電網運行,進一步促進發電側節能減排,考慮建立抽水發電廠,雨季把多余電量供抽水機把用不完水抽到高處存儲,干旱再用來發電。加快電網改造優化各電壓等級電網結構,減少迂回供電、交叉供電和環網電流線損,推進高電壓等級向負荷中心延伸,縮短供電半徑,達到節能降損的目的。目前南方電網在發展低碳經濟節能減排進程中爭取在2020年,全網水電機組比重上升到41.3%,核電裝機上升到9.4%,其它新能源(包括風電、氣電等)裝機上升到4.7%,火電下降到44.6%,使電力為經濟服務的同時讓綠色電網為環保做出積極貢獻。
結束語:能源危機和污染是全世界面臨的困難和共同探討中的問題,我國是一個人口眾多的發展中國家,能源的供應和污染的排放直接影響著經濟的發展、國家的強大和在世界上的威望,建立節約性社會和節約能源,中央已提議到國家大政方針上來認識和對待。在能源緊缺的時代節約能源就等于生產能源、節約能源就是創造利潤。少用一份發電資源,既有利益環保、又造福于子孫后代。我國政府在丹麥哥本哈根氣候峰會上向世界承諾,到2020年,中國GDP二氧化碳排放強度將比2005年降低40%-45%,為了完成這個目標希望全社會都來重視和參與節電節能工作。
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