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节能环保型电气控制技术应用现状和发展趋势探讨
摘要:本文主要对环保、节能型的电控系统技术,对其实际使用的现状及程度展开了系统分析,剖析其实际使用现状与应用程度,对其目前存在的比如技术水平标准不统一、经济效益不高、专业人才不足等问题进行了具体列举,并且根据科学发展的趋势及环境保护的需求对其今后的发展趋势提出了智能化、集成化、绿色能源合作、标准化、全球化的发展趋势的预见,进而为环保节能型电控技术的发展起到一定的理论指导作用,助力减排目标。
关键词:节能降耗电气控制技术;当前应用情况;发展思路。
引言:由于能源短缺、环境污染等问题的加剧,低碳环保已经成为整个社会共同面临的重要问题,而电气控制技术已经成为了现代化生产生活的重要组成部分,因此,对其节能减排性能的提升能够更好地帮助实现其可持续的长期发展。电气控制的节能减污系统能够在一定程度上通过调节电控制装置的工作状态从而提升能耗效率,在一定程度上也能有效降低各类废污物的排放,进而使得能耗有效降低、生态与环境的有效维系得到充分保证。深入研究其在实际生产运用中的情况以及发展趋势能够更好地帮助实现这一系统的改进与推广,进而帮助各个领域全面实现生态化、无污染的发展。
一、节能环保型电气控制技术概述
环保节能型电气控制技术主要是利用高新技术设备以及管理优化模式来进行准确的电控操作,实现减少能耗以及少污染环境的目的。这种电气控制方式的重点在于实现保证电力设备稳定工作的同时尽可能实现增加能源使用效率的最大化,同时保证能耗最小化。
二、节能环保型电气控制技术的应用现状
2.1工业领域
电动机作为工业中主要耗电设备之一,其采用节能、环保的电子控制技术应用十分广泛。变频调速技术可以适应生产所需自动调节电机转速和转矩,使其保持在最佳功率区运转,因转矩不匹配。另外还可以通过智能马达控制器实现软启动、软停车、过载保护等多种功能,延长大功率马达的使用年限,降低能源损耗。
在工业自动化生产中采用节能减排的电控技术实现生产的自动化和智能化管理。同时我们采用智能优化算法为生产规划合理建言,以提高产能、降低每件产品消耗的能量。
2.2建筑领域
智慧照明控制系统:这种系统的运行方式主要由传感器和智能控制系统完成,其会依据室内外光线强度、人群活动情况等不同要素自动地开启或者调节照明设备的照度、开关状态等。例如,通过人体感应器和光敏探头,若有人进入房间同时光线不足时,自动开启照明设备,当无人或者光线充足时就会熄灭,就实现了即需即用的照明模式,有效地降低能耗。对于空调系统节能管理:空调系统是建筑物能耗的关键部分之一,在空调系统中具有比较大的减排能量。通过使用智能化电控设备,根据不同环境参数(环境温度、环境湿度、人员流动量等)控制空调系统运行模式,如压缩机电的启停,风扇转动的速度,冷热水量的关断程度等,达到精细化调节的效果。同时,采用变频驱动的方式对空调风机和水泵进行控制,降低其能耗。此外,还可采用热回收技术对空调排风的余热进行回收后二次利用进行采暖及生活热水,提高能源利用效率。能源监管与控制系统:该系统囊括了所有设备(如电力、照明、空调以及升降电梯等)的能源消耗情况的监测和控制并管理的功能。会不断的收集各设备的运行数据,来向建筑物管理者呈现能源使用的特点和节能建议。通过这样的信息,就可以设置合理的能源管理策略,从而实现绿色高效用能的目的。
2.3交通领域
电动汽车中电力管理系统作为决定其节能减排的关键系统,主要包括动力电池管理系统(BMS)、电动机控制器和整车控制器等。我们能将其运行制动时产生的能源再转化为公共电能网提供给其他的轨道列车使用,从而延长其使用寿命,提高动力电池的能量利用效率。电动机控制器通过先进的控制系统,对电动机的高动力输出和再生制动管理做出有效控制,提高电动汽车续驶里程和能量消耗效率。整车控制器将根据驾驶员的工况和车辆行驶情况对各子系统进行功能调节,实现安全高效行驶。在轨道城市交通上,我们引进节能又环保的电力管理系统,对轨道车的运作电和站点的照明设备、通风系统进行控制,通过再生的制动能量回收技术,我们能将其运行制动时产生的能源再转化为公共电能网提供给其他的轨道列车使用,防止其能源的损耗,又通过智能化技术控制站点的照明设备及通风系统,根据不同站点中的人数和亮度等控制其自身行为模式,实现节电的目的。
三、节能环保型电气控制技术应用面临的挑战
3.1技术标准与规范不统一
当前,对于节能环保的电气控制技术并没有统一的技术标准和规则,每个厂家生产制造的产品和系统的接口、通讯协议及管理策略都存在一定的差异,产品的兼容性以及互动性能相对较低,这无形中增加了系统集成的难度及成本,并且不便于此技术的发展与应用。比如一个大型的工商业项目可能会采用不同厂商生产的各种电力装置,由于没有统一标准,需要进行复杂冗余的协议转换和接口适配工作,这会导致系统错误或者信息传递故障等现象的产生。
3.2专业人才短缺
绿色高效型的电气控制技术涉及到电气工程、自动化控制技术、计算机技术和节能和环保等众多领域,但是当下市场缺少此类复合型人才,大学院校和职业技术院校相应的人才培养课改计划并未很好满足现实需求,因此所培训出来的高校毕业生所掌握的技能并不能满足行业的实际工作需求,另一方面该技术的日新月异还使得企业在岗位上就职的员工必须要不断接受新的学习和培训以跟上现有的新技术,但是企业目前并未投入足够的精力进行培训。
3.3公众认知度与接受度有待提高
人们对于节能环保电气控制技术的了解并不是很深,对这种技术的节能水平及其节能效果并不理解,对于这类电气控制产品购买或者服务所看重的大多为价格、名气等内容,对于其节能、环保的特性并不关注。除此之外,由于这种绿色节能环保电气控制技术在初期发展过程当中存在的一些问题,如技术水平不够成熟、操作不够稳定等情况,导致人们对于这些技术的安全性和稳定性产生质疑,影响这种绿色电气控制技术的产品化进程以及应用实践。
四、节能环保型电气控制技术的发展趋势
4.1智能化与自适应控制
随着人工智能、大数据、云计算等技术不断发展,在绿色低碳型电控技术发展的方向上,将向智能化、自主调节的方向发展。未来的电控系统将具备学习及演绎功能,可根据以往数据及实时监控信息自主调节控制方法以实现最佳的节能运行。如智能照明系统根据不同的时间、气候条件和人流量,自己选择灯光策略;空调系统根据室内外环境因素及人数自主对运行模式进行优化,提升使用效率;也可具备预知问题和自行排查的功能,能够在设备早期出现问题并作出自我诊断反应,减少设备停止运转及修理成本。
4.2系统集成与协同优化
今后,对环保节能型电气控制技术的关注,更多的是放在系统整合和协同效益的提升上,换而言之,即将以往的独立子系统结构方式,调整为主从搭配且依托先进网络通讯技术构成的互相连带系统结构,且互相之间的数据交互和配合成为常态,从而做到减小耗能。例如在智能建筑中,各个用电器件如灯具、空调、电梯等都将深入接入到其中的能源管理系统中,根据不同楼群的需求和现阶段的实际使用情况进行各类设备的工作参数调整,最终保证高效的能源供应和能效应用。此外,电力控制和工厂制造管理系统、城区能源管理系统等系统也将结合,从而能实现更大范围内区域的能源调度和管理。
4.3与绿色能源深度融合
随着太阳能、风能、水能等绿色能源的大量应用,生态环保的电子控制技术也不断地运用到其中,未来电子控制系统会具备对绿色能源进行处理以及结合的能力,实现绿色能源与常规能源的互补应用。例如,对于分布式光伏发电系统来说,电子控制系统可以根据太阳辐射和能源需求量,对其光伏发电设备产生的电能进行调节,还可以将发电剩余的电能进行存储或返送回电网中。同时,电子控制系统还可以对蓄电池系统进行智能控制,可以根据能源需求以及价格政策,有效地对蓄电池的充电与放电进行控制,提高了能源利用的效率以及友好性。
4.4国际化合作与交流加强
随着各国共同应对气候变化和可持续发展问题的需求,节能环保型电气控制技术将在国际层面不断加强协作和沟通,相互间技术开发、标准制定、商业应用等的交流会更为频密,共同推进节能环保型电气控制技术的发展以及更广范围的使用。如跨国的研究机构和公司会联合起来实行合作性研究计划,分享技术和研究发现,合作解决技术难题;国际标准化组织也会加强协调与合作,统一制定国际标准,支持节能环保型电气控制技术的国际化交易和使用。
五、推动节能环保型电气控制技术发展的建议
5.1加强政策支持与引导
为推动节能环保型电气控制技术的开发和应用,政府可以出台相关政策并且加大其投入力度,比如设立研究基金,以鼓励研发组织和企业进行节能环保型电气控制技术的研发;给予采用节能型电气控制技术的厂商、项目以一定资金的经济支持或税费减免等的措施予以鼓励,以减轻它们的负担;同时我们可以制定严格的能耗量及污染物排放的指标,以促使企业主动去采用节能环保型电气控制技术来提升节能型电气设备的使用效率和节能减排的水平。
5.2完善标准体系建设
我们应该加快建立和发展节能环保型电气控制技术的标准方法及准则,并将其完善为相应的标准体系。更加积极地加强在标准制定过程中的国际合作与交流,并积极引用高质量水平来自世界各国的标准,提高中国标准专业化及领先化,还要更加积极地监督和考察标准的贯彻落实情况,确保严格的执行,促进健康的市场,促进节能环保型电气控制技术健康发展。
5.3强化人才培养与引进
高校和职业院校要加大对自身节电、低碳环保型电气控制技术专业体系的建设力度,优化专业教育规划以满足该需求,并且在实践中增加实训力度,形成掌握电气控制技术且具有环保节能理念的人才。企业要深化与高校、职业院校合作,促进产学研一体化计划的实施,为学生提供实习、实践机会,增强其实践能力、创新思维;
5.4加强宣传与推广
我们要通过各种形式来推广普及节能环保电气控制技术,提高人们了解节能环保电气控制技术和接受节能电气控制技术的能力。可通过传媒、网络、展会的形式让大家了解节能环保型电气控制技术的节电、环保效果和应用实例,引导消费者树立绿色环保型电气控制技术的消费观。还可以通过节能环保型电气控制技术的培训和实践活动,对单位和客户提供技术支持和服务,帮助企业提高对节能环保电气控制技术的深入了解和使用能力。
结束语:虽然节能环保电气控制技术在工业、建筑、交通等应用上已经展示了其价值、产生了一定影响,但也仍然存在自身的一些问题,例如技术标准混乱、经费成本问题、缺少专业人才、人们对技术还不够了解等问题,它的发展方向将趋于智能化的自动、系统的整合和协同优化、对可再生能源更加深入的利用、更标准和规则化、更多的国家间合作和交流等方向,为了其更好地发展,需要政府、企业、各类研究机构和社会大众各方面力量的共同努力,大力提供更多的扶持政策、技术标准的完善、更多人才的培养和培养水平的提高、更多的推广宣传工作等,让其能够在更多地方和人群中得到运用,实现持续不断地发展,从而为世界能源节源与生态保护事业贡献更大的力量。
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