面向新能源消納的電能替代技術(shù)

李寰宇

摘 要：在社會(huì)能源結(jié)構(gòu)中，電能是非常重要的組成部分，如果能源結(jié)構(gòu)不合理，在發(fā)電時(shí)勢(shì)必對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。面對(duì)當(dāng)前日益嚴(yán)峻的環(huán)境現(xiàn)象，要積極探索新的能源形式，從而替代現(xiàn)有能源。文章闡述了新能源發(fā)展的情況，分析新能源消納電能替代技術(shù)的重要性，并論述新能源替代電能發(fā)展的策略。

關(guān)鍵詞：新能源消納;電能替代;策略

前言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，能源對(duì)于國(guó)家安全起到直接影響。從能源特點(diǎn)來(lái)看，一方面，我國(guó)能源總量較大，分布相對(duì)不均衡;另一方面，由于能源的不合理利用，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，要積極尋找常規(guī)能源替代物，從而為社會(huì)的發(fā)展提供有效的能源支持。新能源的應(yīng)用，在很大程度上解決了我國(guó)能源不足的現(xiàn)狀，同時(shí)也減少了對(duì)于環(huán)境的危害程度，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的活力和動(dòng)力。

1我國(guó)新能源發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)新能源技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，風(fēng)能和太陽(yáng)能是比較突出的兩項(xiàng)基本能源，增長(zhǎng)速度非常之快，擁有良好的發(fā)展前景。從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，在十二五期間，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)接近百分之三十，發(fā)電量增長(zhǎng)速度與之相匹配。與此同時(shí)，太陽(yáng)能也獲得了較大的增幅。在實(shí)際應(yīng)用階段，光伏發(fā)電受到的限制較少，對(duì)于設(shè)備及安裝要求不高。從能源統(tǒng)計(jì)局的資料來(lái)看，我國(guó)在2015年已經(jīng)成為全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家，但是，光伏發(fā)電整體占比有待提升。我國(guó)擁有豐富的風(fēng)能資源，從過(guò)去幾年的發(fā)展情況來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電呈現(xiàn)較大的增幅。依據(jù)能源局的預(yù)測(cè)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)化發(fā)展階段，各個(gè)行業(yè)面臨轉(zhuǎn)型和升級(jí)，新能源發(fā)電量的整體占比會(huì)穩(wěn)步提升，在能源替代方面取得較為明顯的效果。

2 新能源消納電能替代技術(shù)的重要性

改革開(kāi)放四十余年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成就，巨大的人口紅利和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿閲?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了驅(qū)動(dòng)力。但是我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，由于能源的不合理開(kāi)發(fā)和利用，以粗獷式發(fā)展為主，能源消耗比不科學(xué)，在實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多問(wèn)題，對(duì)人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了較大的負(fù)面效果。在這些問(wèn)題中，環(huán)境污染最為突出，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中過(guò)于重視經(jīng)濟(jì)效益忽略了環(huán)境的保護(hù)，影響了我國(guó)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，企業(yè)發(fā)展模式以高能耗為主，政府主管部門(mén)片面追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)于環(huán)境整治力度不足，很多地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，一些重工業(yè)城市地下水被污染，影響人們的正常生活和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。片面追求經(jīng)濟(jì)效益，過(guò)度開(kāi)發(fā)資源也在很大程度上造成了生態(tài)環(huán)境的破壞。從這里可以看出，加大環(huán)境保護(hù)力度，降低高能耗比能源的應(yīng)用，加大清潔能源替代能源的開(kāi)發(fā)顯得更加重要。

當(dāng)前時(shí)期，我國(guó)新能源種類(lèi)較多，比如太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能等，這些能源具有可再生能力強(qiáng)、污染環(huán)境小等優(yōu)勢(shì)。但是，在這些能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中，要注重相關(guān)能源的轉(zhuǎn)化力度，提升整體應(yīng)用效果。通過(guò)將這些能源轉(zhuǎn)化為電能，然后以其它方式進(jìn)行輸送，從而體現(xiàn)能源的整體利用效率。因此，在新能源轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，電能替代是用電能去替代其他動(dòng)力能源，但在發(fā)電過(guò)程中仍要消耗大量的煤炭和天然氣，假如火力發(fā)電效率不高，在發(fā)電過(guò)程中將會(huì)造成較為嚴(yán)重的污染，有了這些新能源消納的電能替代技術(shù)，在發(fā)電時(shí)降低污染程度高、不可再生能源的使用率，能源應(yīng)用更加清潔，為人們的生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)提供極大的便利。

3 電能替代技術(shù)的發(fā)展方向

3.1分散式電采暖

在我國(guó)黃河以北地區(qū)，冬季取暖需要消耗大量的能源，特別是集中供暖方式，利用鍋爐加熱達(dá)到取暖效果，鍋爐加熱主要采用煤炭或者天然氣的方式。在這個(gè)過(guò)程中，消耗的能源相對(duì)較多，會(huì)產(chǎn)生大量的污染排放物。通過(guò)分散式電采暖的應(yīng)用，可以加熱發(fā)熱電纜、電熱膜以及碳晶膜等，可以將這些物品做成豐富多樣的材料，通過(guò)對(duì)這些材料進(jìn)行加工，從而形成豐富多樣的加熱裝置，取得明顯的應(yīng)用效果。

3.2電熔爐技術(shù)

電熔爐可替代傳統(tǒng)燃煤沖天爐，進(jìn)行黑色金屬冶煉特別是鑄件的鐵液熔煉。在電熔爐加熱階段，主要應(yīng)用電磁感應(yīng)的原理，通過(guò)熔化鑄件，達(dá)到生產(chǎn)線的全自動(dòng)化應(yīng)用。電熔爐技術(shù)具有溫控精度高、熔煉效率大等優(yōu)勢(shì)，具有良好的發(fā)展前景。在傳統(tǒng)的燃煤沖天爐熔煉時(shí)，爐內(nèi)溫度變化較大，同時(shí)化學(xué)種類(lèi)較多，可能對(duì)合金元素和硅元素造成較大的傷害，整體鑄造質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期要求，同時(shí)在熔煉階段會(huì)產(chǎn)生較多的廢氣和灰塵，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，對(duì)勞動(dòng)力和機(jī)械要求較高。利用電爐熔技術(shù)，在鑄造過(guò)程中有效控制廢氣的排放，對(duì)于降低運(yùn)營(yíng)成本、改善員工條件、促進(jìn)生態(tài)和諧有積極作用。電熔爐技術(shù)占用場(chǎng)地較小，對(duì)于輔助設(shè)備要求不高，維修相對(duì)簡(jiǎn)單，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

3.3電蓄冷和電蓄熱技術(shù)

在新能源發(fā)電量較多及夜間電網(wǎng)低谷時(shí)間，如果制冷設(shè)備和發(fā)熱設(shè)備都能發(fā)揮其功能特點(diǎn)，且通過(guò)保溫設(shè)備將制冷和制熱的能源保存起來(lái)，在用電高峰期能夠及時(shí)釋放冷量和熱量，從而為生產(chǎn)過(guò)程中相應(yīng)的冷量和熱量需求提供支持。由于電能無(wú)法存儲(chǔ)，通常用電高峰往往出現(xiàn)電量不足的情況，在用電低谷階段發(fā)電量控制不合理，造成了資源的明顯浪費(fèi)。電蓄冷和電蓄熱技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于能源調(diào)配、發(fā)揮發(fā)電量的效果有很大幫助。

3.4電動(dòng)汽車(chē)推廣

隨著我國(guó)政府對(duì)于環(huán)境保護(hù)重視程度的加深，電動(dòng)汽車(chē)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)獲得了廣大人們的青睞。在城市中，電動(dòng)汽車(chē)的比例穩(wěn)步提升，特別是在公共交通行業(yè)，純電動(dòng)公交車(chē)的比例也越來(lái)越高。電動(dòng)汽車(chē)使用電能作為自身的動(dòng)力來(lái)源，通過(guò)電能直接推動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)行過(guò)程中，幾乎不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，可以在后續(xù)的發(fā)展中加大電動(dòng)汽車(chē)的推廣力度，提升電能的整體應(yīng)用效果。

3.5熱泵技術(shù)

從原理上來(lái)看，熱泵技術(shù)主要作用是傳輸能量，這傳輸階段消耗的電能非常少，能夠起到熱量“搬運(yùn)”效果。比如，在冬天取暖時(shí)，可以利用熱泵從外部熱量中吸收能量，實(shí)現(xiàn)加熱介質(zhì)，比如水、空氣等，達(dá)到良好的采暖效果。而在夏季，利用熱泵技術(shù)可以將室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到戶外，達(dá)到降低室內(nèi)溫度的效果。熱泵所用的熱源主要有氣（空氣、工業(yè)廢氣、大地土壤中的地氣）、水（江河湖海、井泉、地下水和工業(yè)、生活廢水）、巖石土壤和太陽(yáng)能等，按其所用熱源不同可分為氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵和太陽(yáng)能熱泵四大類(lèi)。熱泵技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于地質(zhì)、環(huán)境等較高的要求，應(yīng)用階段投資較低、效益高，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著人們物質(zhì)生活水平的提升，對(duì)于電能提出了更高的要求，電能作為清潔型能源，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，利用效率高。隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，電能替代能夠有效減少能源消耗，降低對(duì)外界環(huán)境的負(fù)面影響。當(dāng)然，我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，電能替代清潔化是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，要注重能源消納與電能替代技術(shù)相結(jié)合，提升新能源的有效供給，實(shí)現(xiàn)電能資源的有效調(diào)度，為人們提供更加便捷的服務(wù)。

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