淺析面向新能源消納的電能替代技術(shù)

薛寒 李順業(yè)

【摘 要】電能替代是現(xiàn)在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中的重要環(huán)節(jié)，電能憑借其無污染的優(yōu)勢，在當今強調(diào)節(jié)能減排保護環(huán)境的大環(huán)境中越來越受到人們的重視。以前主要的能源是煤和石油，但這兩種資源由于毫無節(jié)制的開采已開始枯竭，無法滿足人們長期的能源供應要求。同時這些化石燃料的使用過程中會釋放大量有害氣體，這往往會導致環(huán)境和大氣的污染，在許多地區(qū)出現(xiàn)的霧霾現(xiàn)象大多數(shù)是由于化石燃料的燃燒導致。尤其是在冬季取暖季節(jié)，由于北方各地采用燃煤取暖的方式，霧霾現(xiàn)象尤為嚴重。而現(xiàn)在追求人與自然的和諧發(fā)展，在爭取經(jīng)濟發(fā)展的過程中也要保證環(huán)境不受破壞。所以進行能源供應的結(jié)構(gòu)調(diào)整是現(xiàn)在正在努力的目標。電能作為一種清潔能源，在使用過程中不會產(chǎn)生各種廢棄物，可以說是真正意義上的清潔能源。電能的替代作用將為新能源的使用和推廣開辟一條新的道路。

【關(guān)鍵詞】新能源消納；電能替代技術(shù)；發(fā)展方向

1 新能源消納在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

對企業(yè)進行整改只是一個方面的措施，為了能更好地控制環(huán)境污染，保護生態(tài)環(huán)境，開始推廣使用清潔能源來代替高污染的化石能源。且這些能源已逐漸開始得到推廣和使用。比如生活中開車常用到的乙醇汽油，通過向汽油中添加其他清潔原料來減小直接使用汽油帶來的尾氣排放問題。而在生活中使用最廣的便是電能的推廣和使用，現(xiàn)在很少能再看到摩托車拖著長長的尾氣在馬路上飛馳，取而代之的是大量電動車成為人們出行的代步工具。在工業(yè)生產(chǎn)中和日常生活中，電能逐漸成為生產(chǎn)生活的主要能源。

當然，在發(fā)電方面也正在發(fā)生著重要的變化。以往發(fā)電主要依靠火電廠，但現(xiàn)在新能源發(fā)電技術(shù)得到不斷推廣。水力發(fā)電技術(shù)在中國已發(fā)展了多年，也是現(xiàn)在最成熟的新能源發(fā)電方式。另外在中國風能和太陽能豐富的許多地區(qū)，可以見到大量的風力發(fā)電設施和太陽能發(fā)電裝置，這些設備將自然界中的清潔可再生能源轉(zhuǎn)化為生活中的電能，大大節(jié)約了發(fā)電過程中對煤炭和天然氣的需求量，同時也減小了對環(huán)境的污染和破壞。

2 新能源消納的電能替代技術(shù)的重要性

經(jīng)過改革開放多年的發(fā)展，中國的經(jīng)濟發(fā)展已取得了舉世矚目的成就。在 21 世紀初期中國的經(jīng)濟發(fā)展速度讓全世界感到震撼，經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿途薮蟮娜丝诩t利給發(fā)展提供了巨大動力。但同時，由于中國當初的發(fā)展方式較為粗獷、發(fā)展很不協(xié)調(diào)，造成了現(xiàn)在的許多問題，且這些問題逐漸開始顯露出來，并對生活產(chǎn)生了一定的影響。其中環(huán)境污染是現(xiàn)在面臨的主要問題，由于中國發(fā)展前期過度重視經(jīng)濟發(fā)展而忽視了環(huán)境保護，導致中國的生態(tài)環(huán)境在發(fā)展經(jīng)濟的同時受到了嚴重破壞。比如以前的高污染高耗能企業(yè)遍地，政府為了追求經(jīng)濟發(fā)展的速度并不加以整治，造成現(xiàn)在許多地區(qū)出現(xiàn)霧霾天氣，且在有些重工業(yè)較多的城市地區(qū)出現(xiàn)了地下水嚴重污染的現(xiàn)象。由于對資源的過度開發(fā)造成當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的破壞也是以前的發(fā)展模式所致。

從這些可看出保護環(huán)境的重要性早已不言而喻，而目前保護環(huán)境的有效手段便是減小對高污染能源的使用，通過尋找更加清潔的替代能源來減小污染的排放?，F(xiàn)在發(fā)展的新能源有很多，比如風能、太陽能、水能和核能，這些能源一般具有可再生、污染小的特點。但這些能源要想發(fā)揮其作用，達到滿足生產(chǎn)生活需要的目的，就要將其轉(zhuǎn)換成其他能源加以利用?，F(xiàn)在能將這些能源轉(zhuǎn)化為電能，通過風力、太陽能和水力發(fā)電設備將自然界中的這些能量轉(zhuǎn)化為電能，然后通過電網(wǎng)輸送到千家萬戶，達到能源利用的目的。所以將現(xiàn)在所研究的新能源進行轉(zhuǎn)化，成為能供人們使用的能源是一項十分重要的技術(shù)手段。電能替代是用電能去替代其他動力能源，但在發(fā)電過程中仍要消耗大量的煤炭和天然氣，如果火力發(fā)電的效率難以提高，那么發(fā)電產(chǎn)生的污染也會十分嚴重。有了這些新能源消納的電能替代技術(shù)，便可實現(xiàn)在發(fā)電過程中也能減小煤炭和天然氣的使用，使用清潔能源發(fā)電，再將電能運用在生產(chǎn)生活中。

3 電能替代技術(shù)的發(fā)展方向

a）分散式電采暖。取暖是中國每年冬天都要面臨的重要問題，以往的采暖方式北方主要通過暖氣進行取暖，而暖氣大多要用煤炭或天然氣加熱鍋爐。這個過程中會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染，分散式電采暖主要通過電熱膜、發(fā)熱電纜和碳晶膜進行加熱取暖。將這些物品作為加熱的主要材料，再通過各種散熱材料和裝飾材料進行加工，做成日常生活中可以使用的加熱裝置；

b）電熔爐技術(shù)。電熔爐可替代傳統(tǒng)燃煤沖天爐，進行黑色金屬冶煉特別是鑄件的鐵液熔煉。電熔爐加熱過程基于電磁感應原理，鑄件熔化后，利用全自動的生產(chǎn)線完成澆筑和成型。溫控精度高、熔煉速度快、產(chǎn)品檔次高。而傳統(tǒng)的燃煤沖天爐熔煉過程中爐內(nèi)化學成分和溫度波動較大，容易造成合金元素和 Si 燒損嚴重，鑄造質(zhì)量低，且熔煉過程中排放大量的灰塵和廢氣，嚴重污染環(huán)境，同時需耗費大量勞動力對鐵水和鑄件進行搬運。相比而言，電熔爐沒有廢氣排放，防止了空氣污染，有利于環(huán)境保護；投資少、人工成本低，改善了職工勞動條件，占地少，輔助設備簡單、易維修。另外，電熔爐還有節(jié)電效果明顯、能源消耗低、經(jīng)濟效果好等優(yōu)點；

c）電蓄冷和電蓄熱技術(shù)。是在新能源發(fā)電量較多及夜間電網(wǎng)低谷時間，通過采用制冷設備進行制冷，發(fā)熱設備進行發(fā)熱，且通過保溫設備將制冷和制熱的效果保存起來，等到用電高峰時將冷量和熱量進行釋放，以滿足生產(chǎn)過程中對冷和熱量的需求。無論是何種發(fā)電方式，電能是無法進行存儲的，所以在用電高峰期時往往存在電量短缺現(xiàn)象，而在用電低谷期又要對發(fā)電量進行限制，造成資源浪費。所以采用這種方式能更好地調(diào)配能源，讓發(fā)電量得到充分有效的利用；

d）電動汽車推廣。電動汽車是時下正在被大力推廣的一種交通工具，且已逐步開始取代現(xiàn)有的交通工具。尤其在城市中電動汽車的數(shù)量正在不斷增加，在公共交通領(lǐng)域，許多純電動公交車也開始取代老舊的公交工具。電動汽車使用電能作為自身的動力來源，通過電能直接推動電動機的運轉(zhuǎn)。整個過程中不會產(chǎn)生任何廢氣污染，真正實現(xiàn)了零排放的目標。在如今溫室氣體排放量巨大的背景下，電動汽車應得到更大范圍的推廣和使用；

e）電磁廚房、熱泵等。電磁廚房和熱泵都是現(xiàn)在市場上比較受歡迎的低耗能產(chǎn)品。電磁廚房通過各種電磁設備來取代以往的燃氣爐設備，其加熱效率達到了 90%，且廚房設備的安裝成本降低了 40%～75%。同時電磁設備比傳統(tǒng)的燃氣爐設備具有更快的加熱速度，比傳統(tǒng)廚具效率高出 30%～60%。而熱泵作為一種熱傳遞設備，是能將熱量從低溫介質(zhì)向高溫介質(zhì)輸送的能源系統(tǒng)，它只需消耗較少的電能，就能“搬運”數(shù)倍的熱量。

4 結(jié)語

電能作為二次能源、清潔能源，是現(xiàn)在生活中不可缺少的能源，電能在使用過程中不會產(chǎn)生任何廢棄物，對于環(huán)境的保護具有較好的作用。電能替代是現(xiàn)階段進行能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵，通過電能替代以往的高污染能源，在減小了能源消耗的同時還能保護環(huán)境不受污染。當然電能替代要真正實現(xiàn)清潔化，就要實現(xiàn)電能生產(chǎn)過程的清潔化，也就是要將新能源消納與電能替代技術(shù)有效結(jié)合起來，在推動電能替代的同時提升新能源的供給，解決好新能源消納及電網(wǎng)調(diào)度，真正實現(xiàn)能源使用的清潔化。

參考文獻：

[1] 康 智，柳立慧，魯 俊.面向新能源消納的電能替代技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設計，2017（21）：4103.

[2] 杜欣竹.進一步推廣電能替代技術(shù)的相關(guān)措施分析[J].低碳世界，2017（27）：85-86.

（作者單位：1國網(wǎng)青海省電力公司大柴旦供電公司；

2國網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司）