面向新能源消納的電能替代技術(shù)研究

摘要：目前，我國很多地方霧霾嚴(yán)重，直接影響了人民的健康生活。大力實(shí)施電能替代，促進(jìn)更多清潔能源消納，提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重，是國家為有效改善大氣環(huán)境重度污染，在能源消費(fèi)側(cè)進(jìn)一步促進(jìn)供應(yīng)側(cè)改革的重要舉措。2016年5月國家八部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》，該文件針對電力終端消費(fèi)的各應(yīng)用行業(yè)出臺(tái)了各項(xiàng)具體的政策措施，極大的促進(jìn)了電能替代相關(guān)工作。

關(guān)鍵詞：電能替代;新能源消納;節(jié)能減排

中圖分類號：TM711

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

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(dāng)今強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排保護(hù)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(yīng)要求。同時(shí)這些化石燃料的使用過程中會(huì)釋放大量有害氣體，這往往會(huì)導(dǎo)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(dǎo)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(yán)重。而現(xiàn)在追求人與自然的和諧發(fā)展，在爭取經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中也要保證環(huán)境不受破壞。所以進(jìn)行能源供應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整是現(xiàn)在正在努力的目標(biāo)。電能作為一種清潔能源，在使用過程中不會(huì)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。

1、新能源消納在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

為了能有效保護(hù)中國的生態(tài)環(huán)境，重點(diǎn)治理環(huán)境問題。從十八大以來，響應(yīng)習(xí)總書記的號召，“綠水青山就是金山銀山”的理念從政府各部門到社會(huì)各階層不斷加強(qiáng)，人們的環(huán)保理念在思想中的根越扎越深。政府在環(huán)保方面采取的措施也越來越嚴(yán)格，將許多高耗能、高污染的小型企業(yè)逐步關(guān)停，對大型企業(yè)實(shí)施暫停整頓的措施，讓更多的企業(yè)在污染排放和能耗方面下大功夫，不斷降低企業(yè)生產(chǎn)對資源的消耗和環(huán)境的污染程度。對企業(yè)進(jìn)行整改只是一個(gè)方面的措施，為了能更好地控制環(huán)境污染，保護(hù)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(dòng)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(dāng)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(fēng)能和太陽能豐富的許多地區(qū)，可以見到大量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和太陽能發(fā)電裝置，這些設(shè)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(shí)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(jì)發(fā)展已取得了舉世矚目的成就。在21世紀(jì)初期中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度讓全世界感到震撼，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿途薮蟮娜丝诩t利給發(fā)展提供了巨大動(dòng)力。但同時(shí)，由于中國當(dāng)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(jì)發(fā)展而忽視了環(huán)境保護(hù)，導(dǎo)致中國的生態(tài)環(huán)境在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)受到了嚴(yán)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(jì)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(yán)重污染的現(xiàn)象。由于對資源的過度開發(fā)造成當(dāng)?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(hù)環(huán)境的重要性早已不言而喻，而目前保護(hù)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(fēng)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(diǎn)。但這些能源要想發(fā)揮其作用，達(dá)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(fēng)力、太陽能和水力發(fā)電設(shè)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(dá)到能源利用的目的。所以將現(xiàn)在所研究的新能源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，成為能供人們使用的能源是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)手段。電能替代是用電能去替代其他動(dòng)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(huì)十分嚴(yán)重。有了這些新能源消納的電能替代技術(shù)，便可實(shí)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(yùn)用在生產(chǎn)生活中。

3、主要電能替代技術(shù)介紹

3.1電熱膜

電熱膜是通電工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為熱能，并將熱能主要以輻射形式向外傳遞的一種薄膜。它的發(fā)熱體由特制油墨及稀有元素組成的碳漿料印刷在基膜上形成。電熱膜外加防水絕緣材料以及PVC封套等形成可施工成品，具有熱效率高、防水防潮、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。電熱膜采暖系統(tǒng)由電熱膜、T型電纜、膜片溫感器、溫控器等組成。

3.2發(fā)熱電纜

發(fā)熱電纜通電后電纜發(fā)熱，并在40～65℃的溫度區(qū)間運(yùn)行，埋在填充層內(nèi)的發(fā)熱電纜，將熱能通過熱傳導(dǎo)方式，以8—13μm遠(yuǎn)紅外輻射方式向室內(nèi)空間傳遞熱量。發(fā)熱電纜采暖系統(tǒng)主要由發(fā)熱電纜、溫感器、溫控器、絕熱層等組成。

3.3碳晶電熱板

碳晶電熱板是碳纖維改性后進(jìn)行球磨處理制成碳素顆粒與高分子樹脂材料以特殊工藝合成的發(fā)熱材料，在電場的作用下，發(fā)熱體中的碳分子之間發(fā)生劇烈的摩擦和撞擊，產(chǎn)生的熱能以遠(yuǎn)紅外輻射和對流的形式對外傳遞。

3.4港口岸電

船舶港口岸電技術(shù)是指船舶靠港期間，停止使用船舶上的化石燃料發(fā)電機(jī)，改用陸地電源供電，電能大部分可來自海上的風(fēng)能發(fā)電，這樣既可以減少煤油直接供電的環(huán)境污染，同時(shí)還可以促進(jìn)風(fēng)能的消納。港口提供岸電的功率應(yīng)能保證滿足船舶停泊后所必需的全部電力設(shè)施用電需求，包括生產(chǎn)設(shè)備、生活設(shè)施、安全設(shè)備和其它輔助設(shè)備。岸電系統(tǒng)由安裝在碼頭的供電系統(tǒng)和安裝在船舶上的變電系統(tǒng)兩大部分組成。碼頭供電系統(tǒng)由碼頭前沿港區(qū)變電所供電，經(jīng)過變壓、變頻，將輸入供電轉(zhuǎn)化為滿足船只需求的電源。

結(jié)束語

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(huì)產(chǎn)生任何廢棄物，對于環(huán)境的保護(hù)具有較好的作用。電能替代是現(xiàn)階段進(jìn)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(shí)還能保護(hù)環(huán)境不受污染。當(dāng)然電能替代要真正實(shí)現(xiàn)清潔化，就要實(shí)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(dòng)電能替代的同時(shí)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(shí)現(xiàn)能源使用的清潔化。

參考文獻(xiàn)：

[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(shè)計(jì)，2017（21）：4103.

徐輝東（19800707—），性別：男;籍貫：青海省貴德縣;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：工程師;職務(wù)：電能替代專責(zé);研究方向：電能替代，綜合能源;單位：青海省電力公司國網(wǎng)黃化供電公司 ;郵編：811200.