浅析面向新能源消纳的电能替代技术

浅析面向新能源消纳的电能替代技术

作者：薛寒 李顺业

来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第01期

【摘 要】电能替代是现在能源结构调整中的重要环节，电能凭借其无污染的优势，在当今强调节能减排保护环境的大环境中越来越受到人们的重视。以前主要的能源是煤和石油，但这两种资源由于毫无节制的开采已开始枯竭，无法满足人们长期的能源供应要求。同时这些化石燃料的使用过程中会释放大量有害气体，这往往会导致环境和大气的污染，在许多地区出现的雾霾现象大多数是由于化石燃料的燃烧导致。尤其是在冬季取暖季节，由于北方各地采用燃煤取暖的方式，雾霾现象尤为严重。而现在追求人与自然的和谐发展，在争取经济发展的过程中也要保證环境不受破坏。所以进行能源供应的结构调整是现在正在努力的目标。电能作为一种清洁能源，在使用过程中不会产生各种废弃物，可以说是真正意义上的清洁能源。电能的替代作用将为新能源的使用和推广开辟一条新的道路。 【关键词】新能源消纳；电能替代技术；发展方向 1 新能源消纳在中国的发展现状

对企业进行整改只是一个方面的措施，为了能更好地控制环境污染，保护生态环境，开始推广使用清洁能源来代替高污染的化石能源。且这些能源已逐渐开始得到推广和使用。比如生活中开车常用到的乙醇汽油，通过向汽油中添加其他清洁原料来减小直接使用汽油带来的尾气排放问题。而在生活中使用最广的便是电能的推广和使用，现在很少能再看到摩托车拖着长长的尾气在马路上飞驰，取而代之的是大量电动车成为人们出行的代步工具。在工业生产中和日常生活中，电能逐渐成为生产生活的主要能源。

当然，在发电方面也正在发生着重要的变化。以往发电主要依靠火电厂，但现在新能源发电技术得到不断推广。水力发电技术在中国已发展了多年，也是现在最成熟的新能源发电方式。另外在中国风能和太阳能丰富的许多地区，可以见到大量的风力发电设施和太阳能发电装置，这些设备将自然界中的清洁可再生能源转化为生活中的电能，大大节约了发电过程中对煤炭和天然气的需求量，同时也减小了对环境的污染和破坏。 2 新能源消纳的电能替代技术的重要性

经过改革开放多年的发展，中国的经济发展已取得了举世瞩目的成就。在 21 世纪初期中国的经济发展速度让全世界感到震撼，经济发展潜力和巨大的人口红利给发展提供了巨大动力。但同时，由于中国当初的发展方式较为粗犷、发展很不协调，造成了现在的许多问题，且这些问题逐渐开始显露出来，并对生活产生了一定的影响。其中环境污染是现在面临的主要问题，由于中国发展前期过度重视经济发展而忽视了环境保护，导致中国的生态环境在发展经济的同时受到了严重破坏。比如以前的高污染高耗能企业遍地，政府为了追求经济发展的速度并

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不加以整治，造成现在许多地区出现雾霾天气，且在有些重工业较多的城市地区出现了地下水严重污染的现象。由于对资源的过度开发造成当地生态系统的破坏也是以前的发展模式所致。 从这些可看出保护环境的重要性早已不言而喻，而目前保护环境的有效手段便是减小对高污染能源的使用，通过寻找更加清洁的替代能源来减小污染的排放。现在发展的新能源有很多，比如风能、太阳能、水能和核能，这些能源一般具有可再生、污染小的特点。但这些能源要想发挥其作用，达到满足生产生活需要的目的，就要将其转换成其他能源加以利用。现在能将这些能源转化为电能，通过风力、太阳能和水力发电设备将自然界中的这些能量转化为电能，然后通过电网输送到千家万户，达到能源利用的目的。所以将现在所研究的新能源进行转化，成为能供人们使用的能源是一项十分重要的技术手段。电能替代是用电能去替代其他动力能源，但在发电过程中仍要消耗大量的煤炭和天然气，如果火力发电的效率难以提高，那么发电产生的污染也会十分严重。有了这些新能源消纳的电能替代技术，便可实现在发电过程中也能减小煤炭和天然气的使用，使用清洁能源发电，再将电能运用在生产生活中。 3 电能替代技术的发展方向

a）分散式电采暖。取暖是中国每年冬天都要面临的重要问题，以往的采暖方式北方主要通过暖气进行取暖，而暖气大多要用煤炭或天然气加热锅炉。这个过程中会产生大量的环境污染，分散式电采暖主要通过电热膜、发热电缆和碳晶膜进行加热取暖。将这些物品作为加热的主要材料，再通过各种散热材料和装饰材料进行加工，做成日常生活中可以使用的加热装置； b）电熔炉技术。电熔炉可替代传统燃煤冲天炉，进行黑色金属冶炼特别是铸件的铁液熔炼。电熔炉加热过程基于电磁感应原理，铸件熔化后，利用全自动的生产线完成浇筑和成型。温控精度高、熔炼速度快、产品档次高。而传统的燃煤冲天炉熔炼过程中炉内化学成分和温度波动较大，容易造成合金元素和 Si 烧损严重，铸造质量低，且熔炼过程中排放大量的灰尘和废气，严重污染环境，同时需耗费大量劳动力对铁水和铸件进行搬运。相比而言，电熔炉没有废气排放，防止了空气污染，有利于环境保护；投资少、人工成本低，改善了职工劳动条件，占地少，辅助设备简单、易维修。另外，电熔炉还有节电效果明显、能源消耗低、经济效果好等优点；

c）电蓄冷和电蓄热技术。是在新能源发电量较多及夜间电网低谷时间，通过采用制冷设备进行制冷，发热设备进行发热，且通过保温设备将制冷和制热的效果保存起来，等到用电高峰时将冷量和热量进行释放，以满足生产过程中对冷和热量的需求。无论是何种发电方式，电能是无法进行存储的，所以在用电高峰期时往往存在电量短缺现象，而在用电低谷期又要对发电量进行限制，造成资源浪费。所以采用这种方式能更好地调配能源，让发电量得到充分有效的利用；

d）电动汽车推广。电动汽车是时下正在被大力推广的一种交通工具，且已逐步开始取代现有的交通工具。尤其在城市中电动汽车的数量正在不断增加，在公共交通领域，许多纯电动公交车也开始取代老旧的公交工具。电动汽车使用电能作为自身的动力来源，通过电能直接推

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动电动机的运转。整个过程中不会产生任何废气污染，真正实现了零排放的目标。在如今温室气体排放量巨大的背景下，电动汽车应得到更大范围的推广和使用；

e）电磁厨房、热泵等。电磁厨房和热泵都是现在市场上比较受欢迎的低耗能产品。电磁厨房通过各种电磁设备来取代以往的燃气炉设备，其加热效率达到了 90%，且厨房设备的安装成本降低了 40%～75%。同时电磁设备比传统的燃气炉设备具有更快的加热速度，比传统厨具效率高出 30%～60%。而热泵作为一种热传递设备，是能将热量从低温介质向高温介质输送的能源系统，它只需消耗较少的电能，就能“搬运”数倍的热量。 4 结语

电能作为二次能源、清洁能源，是现在生活中不可缺少的能源，电能在使用过程中不会产生任何废弃物，对于环境的保护具有较好的作用。电能替代是现阶段进行能源供给侧结构调整的关键，通过电能替代以往的高污染能源，在减小了能源消耗的同时还能保护环境不受污染。当然电能替代要真正实现清洁化，就要实现电能生产过程的清洁化，也就是要将新能源消纳与电能替代技术有效结合起来，在推动电能替代的同时提升新能源的供给，解决好新能源消纳及电网调度，真正实现能源使用的清洁化。 参考文献：

[1] 康 智，柳立慧，鲁 俊.面向新能源消纳的电能替代技术[J].建筑工程技术与设计，2017（21）：4103.

[2] 杜欣竹.进一步推广电能替代技术的相关措施分析[J].低碳世界，2017（27）：85-86. （作者单位：1国网青海省电力公司大柴旦供电公司； 2国网青海省电力公司海西供电公司）