电子技术在新能源材料行业的应用论文_蔡晓铮

电子技术在新能源材料行业的应用论文_蔡晓铮

广东深圳 518000

摘要:就目前来看,我国在能源方面的消耗量呈现逐年升高的趋势,在这一背景下政府部门开始重视新能源的发展,尤其是新能源材料行业的发展。电子技术作为一个现代化技术,在科技创新中具备不可替代的重要作用,其在新能源材料行业发展过程中的应用具有重要意义。本文主要针对新能源材料行业中电子技术的应用优势进行深入分析,探讨电子技术应用于新能源材料行业中的主要策略。

关键词:电子技术;新能源;材料行业;应用

1导言

随着电子技术的发展,风能、热能、太阳能、地热能等洁净再生能源转化为电能、动能的效率得到了极大提高。从二极管、晶闸管到双极晶体管和功率场效应管,电子器件实现可从低功率到大功率的过渡,满足了直流、交流电等多种电流的转化、控制、分配、传送以及应用等多方面的需求,为其在军事、汽车、电能等领域发挥作用提供了必要基础。这些技术为能源替代、发展行业、资源中心转移提供了可能性,并在未来的能源行业发挥着不可替代的作用。

2新能源材料行业概述

我国自改革开放后一直处于飞速发展的状态,充分提升了经济实力和国际影响力,但在促进各个行业发展的同时,却没有考虑到能源方面可能产生的问题,过度的开采各类能源最终带来了资源紧缺问题,甚至对生态环境等方面也带来了影响,此类问题的不断加剧使得我国有关人士逐渐意识到开发新能源、促进新材料行业发展的重要性。解决这个问题可以从如下两个方面着手:

2.1能源结构与组成

相关调查结果表明我国的新能源占有比例还未达到10%,而传统能源的比例则高达85%以上,此方面比例处于变化中,而通过对风能发电技术方面的研究可以发现,其所带来的优势较为明显,使得我国每年通过风能发电得到几十亿千瓦的电能,而太阳能、地热能以及核能等资源也处于高度开发状态;

2.2从材料的合成与工艺角度来看

光电材料、纤维制品、人工材料均是未来该行业发展的重点方向,电子技术可以有效改变物质属性,如硬度、粘度和柔韧度等,在转变属性的过程中也就出现了新的能源材料,如玻璃纤维和人工宝石等。

3电子技术在新能源材料方面的具体应用分析

电子技术对于新能源材料行业的发展具有极大的促进作用,各种电子设备、电子技术和电子产品的应用,解决了现阶段新能源材料研发中遇到的诸多问题,让新能源能够在各个领域中得到更为广泛的运用,在执行当前我国节能减排和发展新能源基本国策的过程中起着重要的作用。

3.1电子技术在电力系统中的应用

3.1.1高压直流输电技术

第一,超高压直流输电技术。这种技术可以在超远距离送电以及海底电缆等多种环境中使用。在新能源电力应用中,对于风能发电、地热能发电中等一些特殊的趋于电能应用具有很大效果,确保电能能够得到充分的利用。第二,柔性直流输电技术。这是一种以IGBT和电压源换器为核心的新兴的、对环境保护有利的输电技术,广泛的应用于城市配电网,它有效解决了可再生资源并网难、向特殊地区和资源紧张地区送电难、向较远距离的岛屿供电难等问题。

3.1.2柔性交流输电技术

柔性交流输电是一种比较先进的交流输电技术,该技术是在具备现代化电子设备的前提下,综合运用现代控制技术对传统的交流输电系统中的参数进行控制,提升传统输电能力和系统的稳定性、控制性、安全性。这种新型技术采用先进的可关可断器件的静止同步补偿器,来取代传统输电系统中的半控器件的静止无功补偿器,对于新能源电能输送发展具有很大的促进作用。

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3.1.3在家用电器、电子信息设备及不同照明设备中的应用

近年来,随着电子技术的不断发展,当前,电子技术可以在家用电器、电子信息设备及不同照明设备中使用,主要是通过对电子信息设备的电源管理来实现节能的目的。如控制自动开关的家电有冰箱、微波炉等;控制家电温度的有电饭锅、电熨斗、电吹风等;控制电机转动的家电有空调、风扇、吸尘器等;控制亮度的家电有各种灯具。

3.2电子技术在节能中的应用

3.2.1电动机节能

电动机是许多电子设备的重要动力来源。利用电子技术以根据各个电机的负载情况,智能化的调整电动机转速,避免产生无用功,从而达到节约用电的目的;可以通过调整电动机的功率,采用交流异步电动机与补偿电容器组并联工作的方式,达到节约用电的目的;还可以调整电动机的电压,降低通过电动机的电流,降低电动机的运行功率,实现节能。

3.2.2无功功率抑制

无功功率抑制,主要是指当谐波电流入网后,通过调整谐波信号,从而实现对电网中的电流损失进行有效控制,降低“无用电能”的耗损来达到节能目的。

3.3电子技术在太阳能光伏发电中的应用

光伏发电技术是可再生新能源中的重要组成部分,应用范围极为广泛,从玩具、家用电器、航天器到兆瓦级电站。到2040年,可再生能源将占光能耗的百分之五十以上,而其中光伏发电将占总电力的百分之二十以上,这些数据说明,电子技术在光伏发电中的应用具有良好的应用前景及其在能源领域中的战略地位。

3.4电子技术在地热发电中的应用

地热发电是指利用浅层地能进行供热制冷的一种新型能源利用技术。近年来,由于我国提出节能减排的基本国策以及不可再生资源的短缺,地热系统的开发与利用逐渐的受到人们的重视,而在整个工程中,需要对压缩机、提水泵、热源和冷源循环等方面进行控制,这些都需要以电子技术作为支撑。

3.5电子技术在风力发电中的应用

风能取之不尽,用之不竭,是一种可再生资源。为了缓解当前的供电压力与能源危机,风力发电具有成本低、技术成熟、对环境破坏小灯优势,在我国受到高度重视和开发利用,近年来不断取得突破,规模和经济性也日益明显,由于大部分可再生资源产生的电能通常是不稳定的,如果不进行调解和控制,则会对电网造成严重损失,同时为确保能有更多的有功能量输送到电网中,风力发电系统还必须配置有储能功能,而这些问题的解决都需要利用电子技术对其进行控制。

3.6电子技术在生物质能中的应用

植物能源是利用地球上的秸秆、海藻、木材等大量生物质材料,进行干燥、压缩、成型等一些列的处理后,送入锅炉内加热,将其产生的蒸汽用来发电。植物能源能够将一些原本直接焚烧或无法利用的材料经过切碎、干燥、燃烧等处理过程,转变成电能,是一种可再生能源,而这整个反应过程都需要电子技术作为技术支撑。

3.7电子技术在绿色建筑的应用

节能、环保型的绿色建筑成为当前建筑行业发展的必然趋势,在建筑工程的整个施工期内,要尽最大限度的实现节能、节水、节地、节材,减少建筑施工对周围环境的污染,为人们提供舒适、健康的建筑使用空间,实现人与自然、建筑与环境的和谐共生,促进建筑行业的可持续发展。而在绿色建筑工程施工过程中,无线充电系统、风电系统等需要电子技术的支持。

4结语

电子技术实现了自然界各种资源向电能以及其他形式能的转化,为人们发展新能源材料行业提供了必要基础。当今时代,电子技术还有继续研究的空间和必要,还需要在电器元件方面进行更加深入性研究。其将指明未来新能源材料行业的发展方向,促进无污染、高能效的发展进程,让新能源材料行业为社会发展注入强有力的活力。

参考文献:

[1]邢兵锁,赖武军.电子技术在新能源材料行业的应用探究[J].电子制作,2016(12):42.

[2]张挺.电子技术在新能源材料行业的应用探究[J].电子测试,2013(15):100-101.

[3]邓永华.电力电子技术在新能源和新材料行业中的应用[J].电子元器件应用,2012,14(08):12-17.

论文作者:蔡晓铮

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/24

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