电气工程在我国绿色发展和生态环保工作的中的作用

1、 电气工程在我国绿色发展和生态环保工作的中的作用【摘要】 本文首先简单介绍了电气工程的概念及其研究领域，包括电力电子，电力自动化，电工新技术等四个方面。然后对新能源技术展开介绍，论述其在生态保护中的作用，最后结合十三五规划，阐述了关于电气工程在改善环境质量方面的思考。【关键词】 电气工程，新能源技术，绿色革命 What can electrical engineering do in the protection of environment?Abstract: This paper introduces the concept and research field of electrical

2、 engineering,including electronics,electric automation,new electrotechnics and so on. Then the new energy technology is talked about its role in ecological protection. Finally ,combining with much starker choices-and graver consequences-in planning, it expounds the thoughts about electrical engineer

3、ing in the application of environmental protection.Key words: electrical engineering , new energy technology, green revolution 【正文】一、 电气工程主要研究内容传统电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和，但今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为，是现代科技领域中的核心学科之一，可以说：“凡是用电的地方都能用到电气工程”，下面介绍一些电气工程的研究内容：（1） 电力电子与电力传动电力电子与电力传动集电力、电子与控制于一体，是电气工程领域

4、的核心。其主要从事有关电力电子与电力传动系统的理论、分析、控制的研究与开发，例如，研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、电力电子电源、电力传动及其自动化等理论和应用技术。涉及到交直流传动系统的新结构、新电路及新型控制策略；交流电机模型在线辨识及故障诊断的新方法；电力电子设备及其系统在线监测、故障诊断；电力电子与电力传动中的控制理论及应用；无功补偿技术；现代电源技术等方面。其应用几乎遍及了所有的行业领域，包括一般工业、交通运输、电力系统、家用电器等，此外电力电子技术的节能效果十分显著，对节省电能有重要意义。（2） 电机电器及其控制在现代工业化社会中，各种自然能源一般不能直接拖动生产机械，就需要

5、用到电机，它是工业、农业、交通运输、国防工程、医疗设备及日常生活中常用的设备，而电器是指对电路进行接通、分断、参数变换实现控制的电工装置。 电机主要作用:首先，用于电能的生产、传输与分配；其次可以驱动许多行业中各种生产机械和装备，将电能变成机械能；此外 还可以作为各种控制系统和自动化、智能化装置的重要元件。根据不同电机的性能可以应用于电力工业、生产部门与建筑业、交通运输、航空航天国防等领域，而电机的启动、调速、制动以及控制系统是研究电机的核心内容。 电器可以用来控制、保护、测量、调节、指示、转换等，其在电力系统等方面起到不可或缺的地位，并与电工新材料及其制造技术相互促进，要使其不断发展，来适应

6、整个电力工业与社会电气化不断发展的需求。（3） 电力系统自动化电力系统指的是发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体，也可以描述为是由电源、电力网以及用户组成的整体。由于一个电力系统所包含的厂、站以及线路数量很大，属于复杂控制系统，所以电力系统自动化技术成为现代社会电气工程的研究重点之一。例如，发电厂中的计算机控制系统、微机继电保护技术、电网调度自动化技术等等，电力系统自动化是电气工程发展的热点，不仅使电力系统运行的更加高效，获得较好的经济利益，更重要的是提高的生产的安全性和可靠性。（4） 电气工程新技术电气工程发展至今，出现许多电工新技术，例

7、如：可用于勘测的高功率脉冲技术、超导电工技术、用于预防，诊断，治疗，康复等方面的高精度医疗器械、造福人类的可再生能源发电技术，可用于环保的等离子体技术，与电子信息技术紧密结合的电气自动化技术，人工智能、网络技术等等，这些科学技术发展中的“边缘生长”和“交叉渗透”等大趋势和高技术的发展，使电气工程又呈现出兴旺的态势。总的来说，电气工程是与电能生产和应用相关的技术，电力工业是国民经济中重要的基础产业之一，同时也是工程教育体系中的一个学科。近年来与生命科学，、物理学、化学等领域相互渗透，是形成尖端技术和新技术分支的促进因素，在国防力量和工农业的发展和人民生活水平的提高过程中，电气工程的进步具有广泛的

8、影响和巨大的作用。二、 电气工程新能源技术化石能源的枯竭、气候变化、环境污染等问题是21世纪全人类面临的共同挑战，而中国正处于工业化、城镇化加速发展的高经济增长时期，能源和环境问题日益突出，近年来，国家大力发展绿色经济、以清洁生产、环保技术，关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业正在兴起。对于电气工程来说，电能首当其冲，当今社会人类已经离不开电，以往发电主要靠火力发电，使火电厂成为环境的一大杀手，以环境作为代价来发电在现在看来显然不是长远之计而且十分不明智，为了促进能源革命和生态保护，新能源技术逐渐发展起来。下面介绍几类新能源技术： 太阳能技术之光伏发电技术随着传统能源的耗竭，太阳能

9、已经成为世界各国的战略性新兴产业，光伏发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染，对保护生态起着十分重要的作用。光伏发电是利用太阳能电池的光生伏打效应直接把太阳的辐射能直接转变成电能的一种技术，太阳能电池就是由薄状的半导体PN结组成，经太阳光照射就会产生电流。光伏发电系统分为离网型与并网性，顾名思义，并网型可以并入国家电网进行供电，据估计到21世纪中期，光伏发电将成为重要的发电方式，将进一步减小能耗与对环境的污染。 风能技术之风力发电除了太阳能技术之外，风电技术也是一种高度清洁的能源技术，风能资源不仅是可再生资源，而且在风能电能转换过程中基本不

10、消耗化石能源，因而不会对环境构成威胁，据不完全统计，2012我国应用风力发电减少煤炭消耗3286万吨，减少二氧化碳排放8434万吨，减少硫化物排放22.8万吨，节约水资源1.67亿吨，所以风力发电促进了节能减排，减少了大气污染。风力发电系统主要由风轮，传动系统，制动系统，发电机，控制系统等部分构成，通过风力推动叶轮有效的将风能转化成电能。近年来，风力发电技术不断发展，成本不断降低，效率越来越高，在不久的将来其应用必将十分广泛，到时候可以更大程度减少化石能源消耗，对保护生态环境起着至关重要的作用。 地热余热应用技术余热技术是指利用生产过程中多余的热能转换成电能，包括高温废气余热，冷却介质余热，废

11、气废水余热等，余热发电不仅节能，还有利于环境保护，其重要设备是锅炉，近年来我国水泥窑余热技术发展迅速，能耗不断降低而效益不断提升，利用这种技术不仅节能减排，而且可以解决企业资金不足技术不足的问题，使得平时废气的烟气尾气得到合理的利用。此外，还有智能微电网技术，生物智能利用技术，海洋能水力发电技术，核能等许多新能源技术，通过电气工程发展的不断成熟，向高尖端科技领域不断深入，可以将绿色环保的能源应用于发电生产，促进了能源革命，使我们看到了绿色生态环境的希望。三、 电气工程新技术对生态保护的思考当前，人类正面临着有史以来最为严重的环境危机，空气污染，臭氧层破坏，酸与危害等，严重威胁着经济发展甚至人类

12、生存。国家十三五规划建议中强调，要坚持绿色发展，着力改善生态环境，促进人与自然和谐相处，对于电气工程领域来说可谓任务巨大，需要推进能源革命，能源技术创新，煤炭等化石能源高效清洁的利用，加快发展可再生能源的利用，推动科技创新，全面节约和高效利用资源，实施循环发展计划。虽然新能源技术在现代社会炙手可热，但是由于其不同的缺点例如成本过高，效率太低，安全性的因素导致并没有大面积使用。要促进低碳循环，绿色环保，主要应该从以下三个方面进行。 首先，减少能源浪费，促进可再生能源的利用与开发，利用新能源技术，丰富发展太阳能，风能等清洁能源，减少煤炭等化石能源的使用，才能做到可持续发展，这是新世纪发展的主题，也

13、是每个人必须考虑的问题。 其次，需要减少污染物的排放，对于当代的火力发电厂这是一个十分紧迫的要求，由于其排放的硫化物和氮化物是大气污染的主要来源，所以对这方面的处理要加大力度，不能因为考虑经济效益就不计后果。随着电气工程不断发展，其中等离子体技术成为处理尾气最有效最有发展前景的新技术，不仅可以解决尾气中的有害物质，还可以杀菌消毒，所以科技不断发展，需要将其有效利用才能保证人与自然的和谐。此外，能源必须得高效利用，电力在从电源到用户使用的过程中有大约1/3的损耗，而我国现在的电力损耗水平是世界平均水平的3倍，所以从传输上来说需要大的改进，除了技术上的问题外，由于当今电厂均设于无人或偏远地区，若加大太阳能风能的利用，设想距用户不远处设立光伏发电站，风力发电机等不影响生活的站点，将大厂划分为各个小发电站，对用户来说也许更加方便，检查与维修范围也大大缩小。在大企业中，设备用电功率问题也