綠色節(jié)能在變電站設(shè)計中的應(yīng)用研究

陳明 王浩

關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能;變電站建設(shè);可持續(xù)發(fā)展

一、引言

在變電站的設(shè)計過程中，綠色節(jié)能是其重要組成部分，也是當(dāng)前社會發(fā)展所需要關(guān)注問題。目前我國經(jīng)濟(jì)快速增長、人民生活水平提高以及對能源和資源環(huán)境要求不斷提升等因素都推動了電力行業(yè)向低碳化方向發(fā)展，其中主要研究如何利用最新技術(shù)來實現(xiàn)電能質(zhì)量最優(yōu)化、能量高效使用與回收再循環(huán)以及減少變電站的設(shè)計能耗方面進(jìn)行分析探討，分析綠色節(jié)能在變電站中應(yīng)用過程中存在問題，進(jìn)而提出相應(yīng)的改進(jìn)措施及策略和建議。

二、相關(guān)理論綜述

（一）節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

在我國綠色節(jié)能技術(shù)的發(fā)展起步較晚，主要是應(yīng)用了一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)完成的相關(guān)研究工作。綠色變電站主要是以電能為動力來進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備，通過改變電力系統(tǒng)中不同環(huán)節(jié)運行方式來實現(xiàn)資源高效利用、減少能耗和污染等效果，從而提高電網(wǎng)供電質(zhì)量與效率以及降低成本，促進(jìn)我國電力行業(yè)可持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面做出貢獻(xiàn)，同時也推動了社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，滿足人們對生活品質(zhì)更高層次要求。

（二）綠色節(jié)能

綠色節(jié)能在變電站設(shè)計中的應(yīng)用，主要是指通過對電力能源進(jìn)行有效利用，從而實現(xiàn)資源和環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益最大化。具體來說就是將電能消耗量降到最低，在對于電力系統(tǒng)而言其主要作用便是為人們提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)與生產(chǎn)生活，而傳統(tǒng)意義上的變電站則不屬于單純以滿足用戶需求為主要目的，而是為了滿足客戶要求來完成供電任務(wù)或者說是提高了工作效率等功能。

（三）綠色度

綠色度是指變電站在運行過程中，其周圍環(huán)境的狀態(tài)以及對資源利用程度，所選用材料是否符合環(huán)保要求。提高電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為了實現(xiàn)綠色節(jié)能技術(shù)目標(biāo)而不斷改進(jìn)其運行方式以達(dá)到環(huán)保要求，加強電網(wǎng)系統(tǒng)管理水平、優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)以及提升變電站自動化程度是保證電力行業(yè)健康發(fā)展與可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展之必然選擇，也為變電企業(yè)的長遠(yuǎn)利益提供保障作用。

三、變電站的發(fā)展及研究現(xiàn)狀

（一）變電站的基本概念

變電站是指將高壓電網(wǎng)和低壓系統(tǒng)連接起來的特殊設(shè)備，它主要由變壓器、開關(guān)電器組以及其他輔助電路組成，其基本功能就是實現(xiàn)對電力進(jìn)行變換，并能夠滿足不同用戶需求，以達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境等目的。在實際生活中應(yīng)用到的大型工廠或住宅小區(qū)當(dāng)中，都會存在很多需要與電能相關(guān)生產(chǎn)部門共同合作來完成變電站建設(shè)工作，一方面是為電網(wǎng)提供必要電壓等級，另一方面則是為了從高壓輸電線路上獲取所需電量。

（二）變電站的研究進(jìn)展

隨著社會的發(fā)展，人們開始重視環(huán)境問題，因此在變電站設(shè)計中也產(chǎn)生了大量節(jié)能措施，目前我國主要是通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)來提高我國資源利用率，其中有美國在對可再生能源發(fā)電進(jìn)行的研究，還有加拿大針對能源利用效率方面提出了一系列改進(jìn)方案并付諸實施等，這些都為變電站設(shè)計帶來新思路、新方法及發(fā)展方向，節(jié)能建筑能夠促進(jìn)資源循環(huán)利用、減少污染排放及能量轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力從而推動整個行業(yè)可持續(xù)健康穩(wěn)定地快速成長[1]。

（三）變電站設(shè)計中存在的問題

在變電站設(shè)計中的節(jié)能措施不夠完善，而目前我國大部分地區(qū)都在使用風(fēng)能、太陽能和沼氣發(fā)電等來進(jìn)行對能源資源利用，但是由于技術(shù)原因，這些設(shè)備并沒有得到很好地應(yīng)用，還有就是因缺乏相應(yīng)專業(yè)人員管理制度及監(jiān)督機制導(dǎo)致的問題，使得現(xiàn)階段我國很多企業(yè)都是自己開發(fā)變電站系統(tǒng)設(shè)計與維護(hù)工作，而相關(guān)部門又根據(jù)自身利益需求自行決定如何在節(jié)能環(huán)保的前提下合理有效地利用資源是一個很大挑戰(zhàn)性課題。

四、基于綠色節(jié)能技術(shù)的變電站設(shè)計方案

（一）變電站設(shè)計的必要性

變電站是電力網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能就是將電網(wǎng)中大量電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而滿足用戶對電能量和質(zhì)量要求，同時也可以作為一個供電單位或配電裝置。在實際運行過程當(dāng)中存在著許多問題需要解決，首先要考慮到經(jīng)濟(jì)性與安全性，其次要保證電能質(zhì)量的穩(wěn)定性、連續(xù)性以及可靠性等方面因素，最后變電站設(shè)計是為了實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)而服務(wù)的設(shè)備選擇與規(guī)劃建設(shè)工作。

（二）變電站設(shè)計方案的可行性

在變電站設(shè)計中要對環(huán)境進(jìn)行充分的考慮，以減少變電站系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的污染。首先應(yīng)該選擇經(jīng)濟(jì)合理且具有環(huán)保型特點和技術(shù)先進(jìn)性價比高、節(jié)能效果顯著以及操作方便等優(yōu)點作為設(shè)計方案，可以采用太陽能發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電機相配合來實現(xiàn)節(jié)能降耗，該方法是目前應(yīng)用最廣泛、也最為成熟可靠實用，并且在我國北方地區(qū)使用較為普遍的一種變電站設(shè)計方式。

（三）綠色節(jié)能技術(shù)的評價

在變電站的設(shè)計中，綠色節(jié)能技術(shù)是一項重要內(nèi)容，通過對環(huán)境污染進(jìn)行分析和評估之后可以確定為一個最優(yōu)方案，目前我國主要以可持續(xù)發(fā)展理論、經(jīng)濟(jì)效益最大化原則以及社會與生態(tài)環(huán)境和諧共處等為主要目標(biāo)。在根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求來選擇合適的材料并對其性能加以優(yōu)化處理，同時還要考慮到環(huán)保性因素，減少在運行過程中產(chǎn)生大量污染物，并且需要提高系統(tǒng)效率和降低能源消耗量。

五、基于綠色節(jié)能技術(shù)的變電站設(shè)計優(yōu)化

（一）環(huán)境規(guī)劃

在環(huán)境規(guī)劃中主要是指變電站的設(shè)計，其要根據(jù)實際情況來進(jìn)行分析，首先要從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)考慮，而由于我國目前對能源結(jié)構(gòu)和供熱形式都比較重視環(huán)保問題，因此需要我們加強資源利用率和節(jié)約能耗方面的研究工作，其次還要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c制定合理發(fā)展方針、政策與措施等相關(guān)方案，最后還應(yīng)當(dāng)注重節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用，在變電站設(shè)計中主要是通過降低電能損耗來實現(xiàn)節(jié)能效果以及提高經(jīng)濟(jì)效益的。

（二）質(zhì)量控制

在變電站的設(shè)計過程中，質(zhì)量控制是一個非常關(guān)鍵的部分。首先要根據(jù)實際情況制定出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，還要對設(shè)備進(jìn)行檢測、檢修以及維護(hù)等工作，其次需要加強對檢測結(jié)果分析與總結(jié)并及時反饋給相關(guān)人員以提高其準(zhǔn)確性及可靠性，最后在對于檢驗周期過長或者檢驗不合格問題嚴(yán)重時可以采用“先關(guān)后調(diào)”原則來解決處理，還可以在變電站中的主變壓器出現(xiàn)故障或損壞時[2]。

（三）節(jié)能與綠色安全管理

綠色節(jié)能與綠色安全管理是相輔相成的，在變電站設(shè)計中應(yīng)充分利用現(xiàn)有技術(shù)，提高資源回收率和能源循環(huán)使用效率，需要通過加強電網(wǎng)運行控制、減少電能損耗等方式來降低電力消耗，從而建立變電設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行定期檢查維修或更換工作量較大的變壓器、線路以及導(dǎo)線都需要及時檢修或者替換掉不合格產(chǎn)品，對于那些由于人為操作不當(dāng)而導(dǎo)致故障的電氣元件要在第一時間發(fā)現(xiàn)并處理。

六、結(jié)論

本文主要研究了綠色節(jié)能在變電站設(shè)計中的應(yīng)用，通過對國內(nèi)外研究成果和相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析，總結(jié)出綠色環(huán)保材料、數(shù)字化設(shè)備與智能控制相結(jié)合的綜合技術(shù)，還要針對不同類型能源消耗量大而導(dǎo)致資源浪費問題提出以下解決措施，首先是提高電力系統(tǒng)運行效率，其次是改進(jìn)配電室內(nèi)電氣自動化方式減少電能損耗，最后加強變電站管理以達(dá)到節(jié)能減排目的，降低能耗損失占比為目標(biāo)對綠色照明。

參考文獻(xiàn)

[1]張彬，張鳳雷，王智超，李忠剛，王新，旋新躍.綠色節(jié)能在變電站設(shè)計中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018：4686.

[2]崔欽超，丁立國.論述綠色節(jié)能在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用[J].《城市建筑》，2016：161-161.