探究电子技术在新能源材料行业的运用
DOI: 10.12721/ccn.2021.158065, PDF, 下载: 421  浏览: 3125 
作者: 臧海鹰
作者单位: 黑龙江技师学院,158100
关键词: 电力电子技术;新能源;新材料;运用分析
摘要: 能源的输出为社会的经济发展和社会的全面发展提供了基础保障,从我国目前的不可再生能源短缺的问题上来看,我国相关部门必须将目光放置于能源供给和环境污染这个方面。基于这个问题,新能源的开发和利用已经是我国现阶段发展的重要趋势。新型能源是发电方面的关键技术,电子、电力技术的发展和新型能源发电技术的发展前景息息相关,不仅如此,新型能源发电技术的发展优良与否也直接影响到了社会的发展方向。本篇文章以电子技术在新能源材料行业的运用为框架,分别从新能源及新材料行业概述、电力电子技术的应用效果和、电力电子技术在新能源新材料行业中的应用分析、在电力系统中的应用四个方面做出深入研究。

引言:电力电子技术是一种现代新兴技术,这种现代技术是通过元件对电能进行有效的转变和控制,使得电网改变频率转变成其他形式的电能,通过电力电子技术的应用能够有效地提升电能的应用区域,满足了当前社会发展的多样性以及对设备要求的多元化。通过数据研究表明,虽然电力电子技术在国际上的发展不过数十年,但是取得的良好结果造就了电力电子技术在国民的经济生产中和社会的发展中其重要性不言而喻。在我们现在的生活中大部分的电能都是通过电子技术的处理之后被广泛应用,对于当前的国际发展形势而言,环境污染问题和能源短缺问题已经是迫在眉睫的工作了,这也预示着电子技术将会作用于新能源材料这个新的领域中。

一、新能源及新材料行业概述

能源是人类的生存和发展的基础保障这是因为国民经济的发展和社会的发展与能源的应用息息相关,是国家经济安全的重要保障,通过数据表明,我国的能源生产和消耗总量、二氧化碳气体的排放量仅次于美国和英国,而像煤炭、石油、天然气这些不可再生的能源可开采的数量极少,所以从现状来看,不可再生的优质能源缺少是我国目前生态发展和经济发展面临的主要问题。这是因为煤炭等不可再生的能源在开采和使用的过程中均会给自然环境造成或多或少的污染,从而危害人类的生存环境。基于此,为了改变这一现状,新能源的出现不仅缓解了不可再生资源的短缺,更是通过其自身特有的清洁性减少对自然环境的伤害,除此之外,新能源的使用无论是能量还是数量都是非常巨大的,总而言之,新能源能够解决现在所面临的环境问题和资源问题[1]。我们常见的风能、水能、太阳能、地热能等均是新能源的表现形式。在庞大的能源结构之中,与欧美国家相比较,我国的煤炭总量约占世界煤炭总量的三分之一,这则数据不仅说明了我国是以煤炭能源为主的国家更是说明了我国的污染排放量在世界中占有比例非常大,这严重阻碍了生态环境的可持续发展,基于此,新能源的有效开发是我国最佳的发展出路,能够从根本上解决我国能源短缺的问题。比如说通过电子技术开发我国的水力能源能够解决我国一半地区以上的光照问题;比如说农业发达的北方可以通过秸秆实现能源的转化;比如说风能的使用能够为电力工程的正常运行提供新的途径。综上所述,若是这些可再生新型绿色能源能够悉数实现作用于我国的发展之中,我国便能够在保护不可再生能源和环境卫生的基础上,保证国民经济的全面发展。现阶段使用新能源的方式主要为以下几种:

第一,风能发电。我国在风能发电这方面的技术已经日益成熟,此工作由于不需要水,且污染少、占地少被我国广泛应用到电力供给上。幅员辽阔的疆土优势能够将风能发电运用到不同的地区中。第二,太阳能发电,太阳能发电无须外力借助且没有废物和污染物的产生,只是根据光照时间来决定的,所以太阳能发电被广泛应用到我国的高原地区中。第三,地热发电。第四,潮汐发电,潮汐的定时性为潮汐发电提供了安全保障,这类发电方式被广泛应用到我国的沿海城市,例如海南地区、福建地区等等。

二、电力电子技术的应用效果

1、电力电子的节能效果

我国想要实现节能减排,那么必须从新能源的开发入手,而电子技术的应用能够促进新能源的开发,所以说电力电子技术能够有效地实现节能效果。从我国现阶段对于能源的使用情况来看,煤炭占比为60%,石油占比为30%,水力与风力的新型能源仅占10%。基于这种情况,我国需要大力推行电子技术,广泛的发展新型能源,通过大范围的使用风能、太阳能等能源一方面是大力节约不可再生能源的使用,另一方面也是改变我国对煤炭能源使用的现象[2]

2、电力电子的应用安全性

通过大量的研究数据可以看出,若是在日常的生活中,使用电子设备的功率因数接近1,谐波含量 接近0,那么电网设备就不会出现自然污染的现象。基于此,笔者认为假如在电器使用上加入电力电子元器件那么一方面能够有效地降低电力能源在启用过程中的能源消耗的现象,另一方面能够通过保护电器的安全性来提升电器的使用年限。

3、电力技术能够实现准确控制与自动化

分立元器件是传统的控制电路的方法,其运用的原理是通过控制每个环节的参数来控制整个系统的参数,这样模拟控制电路的缺点是较多的元器件无法实现整个系统的操作控制且准确度非常低。

三、电力电子技术在新能源新材料行业中的应用分析

(一)电动机节能的几个方面

第一,通过调整电动机的转速来实现节约用电的目的。这是以电机的负载情况为基础而实现的。我们常见的风机、水机、油泵等均是以此工作原理实现的。

第二,通过改变电动机的功率达到节约用电的目的,这需要将电动机和电容器并联在一起得以实现[3]

第三,在负载过轻的情况下可以通过调整电动机的电压以实现节约用电的目的。

(二)无功功率的运用

无功功率的应用主要是表现在两个方面的:

第一,在谐波进入电网后,可以通过变压器和电阻等原件来实现电压降压,这便会导致电网电压发生变化,随之产生高次谐波电流,这是标准电能以外的损失,这种现象被我们称之为负载损失。

第二,在电能体系的运行过程中,无功电流的出现是造成电能损失的关键因素。

四、在电力系统中的应用

(1)利用高压直流输送电能技术

第一,超高压直流输送电能技术。在进行远距离大容量送电时可以利用高压直流输送电能技术。大容量直流送电技术在应用过程中需要保证高质量的交流电体系,只有这样才能保证短路电流的容量。

第二,柔性直流输送电技术。这样的输送电方式是以电压转换器等原件为核心的技术能够有效地保证输送的实效性和安全性。柔性直流输送电技术是目前最先进做科学的直流送电技术。

(2)在电子信息装置、绿色节能照明和家电产业中的应用

电力系统在电子信息装置、绿色节能照明和家电产业中的应用主要是通过对家电设备的节能应用而实现的。比如说电风扇、吸尘器是以控制电机运转速度而实现的;比如说电熨斗、电吹风机等等使用过控制电热器的温度而实现的;比如说微波炉等是通过控制电器的开关而实现的。

结束语:综上所述,目前能源紧缺和环境污染问题已经成为社会普遍关注的重点问题,而新能源的开发是全世界的重点工作内容,从数十年的新能源开发来看,虽然已经取得了卓越的成果,但是还需要扩大新能源的适用范围。电子技术专业是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通过物理、化学等技术的应用能够有效地打破科学之间的局限性,创造适合人类生存发展的能源环境,为我国的可持续发展提供新鲜血液。

参考文献

[1]王立志. 电子技术在新能源材料方面的应用探讨[J]. 电子制作, 2017, 21(v.41):30+97-98.

[2]吴雯倩. 新能源材料行业电子技术的应用探究[C]// 教师教学能力发展研究科研成果集(第二卷). 2017.

[3]沈三九. 电子技术在新能源材料行业的应用分析[J]. 科学大众, 2020(3):163-163.