摘要：我国的电力能源依然是以火电为主，火力发电必然会带来大量的能源消耗和环境污染，我国当前大力发展资源节约型和环境友好型社会，因此研究火力发电厂电气节能降耗技术是非常重要的。本文将会对目前我国火力发电厂的电气节能降耗方面存在的问题进行分析，之后在明确问题的基础上阐述火力发电厂节能降耗技术。希望通过对火力发电厂电气节能降耗技术的研究，使火力发电厂能够减少能量损耗，提高火力发电厂的节能水平。
关键词：节能自愿协议，对标管理，评价模型
我国的发电厂中有五分之四以上的是火力发电厂，火力发电厂已经是我国重要的产能企业，但是同时火力发电厂也是严重的高耗能企业。现阶段我国的能源供应短缺的问题不断凸显，能源问题已经成为国家必须要面对的问题。面对当前能源形势国家大力推动可持续发展战略。在这种大环境下进行火力发电厂电气节能降耗技术研究是极具有现实意义的。我国的火力发电厂虽然在电气节能降耗方面做了一些工作，但是因为我国对电气节能降耗技术的研究起步较晚，所以我国火力发电厂在电气节能降耗方面的相关技术还不完善，还有一些问题需要解决。因此对我国火力发电厂电气损耗问题进行分析，并有针对性的提出节能降耗措施是极有必要的，这对我国火力发电厂的发展也是具有极大的现实意义。
1.问题的提出
近十年来中国经济的高速发展令世界为之瞩目，但是在这高速发展的背后我们要看到这样一个事实：那就是能源的高消耗、环境的高污染问题随之越来越突出。如何处理好经济和能源以及环境的关系已成为一个令中国乃至世界需要认真对待的课题。
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》明确提出“要把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节”型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。"并提出我国的主要目标是：“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％左右。”然而在刚刚过去的2006年，全国没有实现2006年初确定的单位国内生产总值能耗降低4％左右、主要污染物排放总量减少2％的目标。2007年3月5日9时，第十届全国人民代表大会第五次会议在北京人民大会堂开幕【1】。国务院总理温家宝在作政府工作报告时强调说“‘十一五’规划提出这两个约束性指标是一件十分严肃的事情，不能改变，必须坚定不移地去实现。”
电力工业作为国民经济的基础产业和能源转换产业，既为经济社会发展提供清洁便利的电能，同时又要消耗大量的一次能源和排放大量的污染物。因此，坚持以最小的资源消耗和污染排放生产出更多的电能，是电力工业落实科学发展观发展的根本要求【2】。但当前政府如何引导电力工业从技术、管理、信息、发电设备、品牌形象等方面降低成本、扩大市场，已成为近几年来我国电力工业（企业）能否；实现可持续发展战略的迫在眉睫的问题。
与此同时，电力体制改革也给电力行业多年来相对稳定的结构带来了剧烈的变化，发电厂的思维模式、工作方式、管理形式都面临着新的考验，市场竞争将更为激烈。对于发电厂来说，如何才能更好地继承和发扬国内优秀发电厂优良的管理传统，充分学习和借鉴国内外先进企业的管理理念，全面实施企业发展战略，促进企业建立与健全内部良性循环机制，不断提高企业管理水平和经济效益，从而探索出一套适合本企业的基本方法、工作流程、指标体系和激励机制，持续推动企业管理的提升【3】。这也是摆在每个发电厂身上的头等大事。
2.国内外研究现状
节能自愿协议是近年来发达国家为推动节能和温室气体减排而广泛采用的、效果较好的一种介于行政命令和市场调控之间的重要政策手段。它可以有效地弥补行政手段的不足。全球10余个主要发达国家，如美国、加拿大、英国、德国、法国、日本、澳大利亚、荷兰、挪威等都采用了这种政策措施来激励企业自觉节能【4】。通过自愿协议，政府与工业部门实现了双赢，它们之间的合作关系不断加深，相互信任不断增强，在公众和市场中树立了良好的信誉和形象。世界大多数国家注重节能始于上世纪70年代石油危机期间，同时全球气候变暖引起了世界各国对能源与环保关系的进一步重视，而从20世纪末以来，发达国家主要从减排的角度来考虑节能，在此期间，以工业行业（企业）自愿承诺与政府签订节能减排协议这一新的政策模式逐步形成、发展起来，并取得了良好的效果。
我国探索建立自愿协议节能机制是为了贯彻落实习近平同志提出的强化与推进节能工作的指示而提出的一项重要措施。中国钢铁工业协会、中国金属学会及攀钢、济钢、莱钢、首钢等组成的工业节能考察团于2003年11月赴荷兰及英国进行工业节能自愿协议现场考察，对节能自愿协议有了深刻的体会。文献5叙述了国外实施自愿协议的做法和经验及自愿协议的特点，并在借鉴了国外自愿协议成功经验的基础上，对在我国工业领域内示范和推广自愿协议的模式进行了探索【5】。在能源基金会资助下，我国自2003年4月至2004年4月期间完成的《节能和减污自愿协议的政策措施研究》项目，是根据《节能法》和《清洁生产促进法》的要求开展的理论研究工作，它为政府部门提供了一个在节能和减污领域实施自愿协议的理论基础。包括起草了《节能减污自愿协议实施办法》以及完成了一份《节能减污自愿协议激励政策研究报告》【6】。
文献7谈到目前我国仍然面临能源利用效率低下的问题，我国政府已将节约能源作为可持续发展的一个长期重要战略措施，提出了“十一五"期间降耗20％的硬指标。在引入电力需求侧管理DSM之后，节能自愿协议作为一种节能新机制开始进入我国节能领域。它弥补了行政手段不足并重新诠释政企新关系【7】。文献8讲述了自愿协议产生的背景与意义，并且强调，自愿协议中的“自愿”并不是绝对的“自愿”，它所指的“自愿"是有条件的。接着较为详细地介绍了自愿协议在国外应用的具体情况与经验【8】。
2004年6月8同至9日“山东省节能自愿协议评估会议"召开。专家组评估后的总体评价为，试点省份的政府和试点企业都高度重视试点工作，节能指标的完成情况较好，并初步建立了适应市场机制的节能工作机制，试点取得了明显的效果，具有推广价值【9】。文献10从自愿协议的含义出发，谈到了自愿协议具有灵活性好、适用性强、有利于发展政府与工业部门（企业）之间关系的优点。并通过分析指出，对于我国工业行业（企业）来说，应选择自己认为合适的模式开展自愿协议活动，但无论采用哪种模式，自愿协议都将推动企业节能、提高企业的经济效益【10】。
3.火力发电厂电气节能降耗存在的问题
当前阶段火电厂中电气节能降耗方面存在的问题主要有：存在无需调节与操作的电气设备、火力发电厂电气运行不规范、铁磁损耗严重、照明损耗严重、其他电气损耗这几方面的问题。
3.1存在无需调节与操作的电气设备
火力发电厂中的静电除尘设备运行时，如果发生电场短路的现象，就会导致设备运行过程中电能消耗量较大却无法发挥应有的除尘效果，这会给火力发电厂带来较大的电气损耗。除静电除尘设备外，火力发电厂的其他一些设备，如果未能按照标准荷载进行运行，出现重载、低负荷运载、空载时都会使火力发电厂的电气损耗加大【11】。
3.2火力发电厂电气运行不规范
火力发电厂的用电率会直接决定火力发电厂的企业效益，因此火力发电厂必须要进行电能管理制度的规范化，但是现在很多火力发电厂的电能管理制度存在漏洞，这就导致了这些火力发电厂的企业效益受到了直接的影响【12】。同时如果火力发电厂的工作人员对于火力发电厂的用电率的关注不够就会导致一些不必要的电气损耗产生：选用的设备功率型号过大、材料选用较多等。
3.3铁磁损耗严重
在交变磁场的环境下，铁制材料必然会有一些磁滞损耗和涡流损耗。这部分损耗不仅仅会使火力发电厂产生电气损耗，还会使得交变磁场线路内部产生大量的焦耳热，这部分热量会积聚在交变磁场内部，导致交变磁场内部局部温度过高，极大的影响装置的性能，进而使电气损耗进一步的增大。并且这种损耗也会使相应的设备使用寿命降低。
3.4照明损耗严重
火力发电厂中使用的照明灯具寿命较短，这就导致火力发电厂的照明灯具更换频繁且容易出现故障；火力发电厂中没有能够及时的推广节能灯具，同时针对火力发电厂照明的节能技术开发较少，无法在火力发电厂中起到有效的节能降耗作用；火力发电厂中因为布线问题，照明电路和动力负荷电路一般为一个电路，但是动力负荷电路的电压较高为400/230V，这就使得照明系统所用电压过大，带来照明系统出现电能浪费。
3.4节能降耗意识不够
火力发电厂自身是能够进行电力产出的，因此火力发电厂的电力节能意识也是非常差的。火力发电厂因为自己产电，所以在进行电力器材的购置时对其是否能够节能降耗是不考虑的，只是会单纯的去考虑电气的效能。火力发电厂缺少对员工节能降耗方面的教育和宣传，导致员工普遍也不具有节能意识，火力发电厂员工多数觉得电气节能降耗问题对其根本不重要【13】。火力发电厂员工节能意识不够自然就导致了在火力发电厂节能降耗问题被员工所忽略，使得火力发电厂的电气能耗较高。
3.6其他电气损耗
火力发电厂中的电动机在进行运行时必然会导致一些无用功率的消耗，如果选用运行参数无法达到节能要求的电动机则会导致电动机的运行产生大量的电能损耗，导致火力发电厂电气损耗增大。火力发电厂的输送设备、生产设备、生活设施、冷水供应等方面都会产生相应的电能消耗，如果这些设备和设施的管理运行存在问题如：存在私拉乱接现象、长流水现象、暖气泄露问题等，就会导致火力发电厂出现较大的电气损耗。
4.火力发电厂电气节能降耗措施
在对火力发电厂电气节能降耗存在的问题进行分析后，针对这些问题本文有针对性的提出了通过：处理免调节操作设备、制定规范合理的运行管理制度、降低铁磁性损耗、降低照明系统电气损耗、选择合适运行参数的电动机等这几个方面来作为火力发电厂的电气节能降耗措施。
4.1处理免调节操作设备
针对火力发电厂中存在无需调节与操作的电气设备引起电气损耗的问题，可以采用合理应用节能措施来处理这些无需调节与操作的电气设备。对于轻型机电设备可以采用γ-△装置进行连接，同时用自动切换装置处理定子设备；对于重载电器采用△装置进行连接；对于轻载电气设备可以采用γ进行连接【14】。针对低荷载和空载的问题，可以采用增加辅助回路的方式来达到电气节能降耗的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是一定要注意，这些针对免调节操作设备的处理，必需要在使火力发电厂能够正常运行的基础上进行，不能因噎废食影响火力发电厂的发电机组的正常运行。
4.2制定规范合理的运行管理制度
火力发电厂运行管理制度的不规范会带来严重的电气损耗，为了进行火力发电厂的电气节能降耗就必须要制定规范合理的运行管理制度。火力发电厂要高度重视节能降耗，要将节能降耗当做提高运行管理质量、减少运行成本、增加综合效益的有效手段。通过制定规范合理的运行管理制度使员工的行为得到有效的约束，有效的使火力发电厂节能降耗落到实处。制定规范合理的管理制度需要做到以下几点：定期进行经济指标分析会议，对火力发电厂涉及的经济指标进行定期分析研讨，发现问题后及时的进行分析解决，有效的使火力发电厂的电气损耗降到最低；对机电设备进行精细化管理，要责任分解到人，合理的采用节流限量措施，采用多角度、多层次、多渠道进行节能降耗。
4.3降低铁磁性损耗
针对铁制材料在交变磁场环境下产生的磁滞损耗和涡流损耗，火力发电厂在进行导体选择时可以在综合考虑经济效益的前提下选用由非导磁性材料制成的合金材料，从而达到降低温升，提高设备运行年限的效果【15】。对于钢结构在强交磁场中的使用，要禁止采用单相导体持钢结构搭建闭合回路。要科学合理的对母线和钢结构的布置进行设计，尽量避免母线和较长钢结构平行，防止出现感应环流。通过这些措施可以有效的降低铁磁性损耗，进而使火力发电厂能够节能降耗。
4.4降低照明系统电气损耗
火力发电厂中照明系统的节能降耗主要可以通过以下两个方面来进行：使用照明调压器，使照明系统的电压适当的降低，在满足照明需要的前提下利用低压照明可以有效的进行节能降耗；合理的选用节能灯具，节能灯具发展到现在价格已经较为合理，同时节能灯具使用寿命和消耗电能等方面的综合经济指标较为优异，因此火力发电厂可以采用节能灯具进行照明布置，这样也可以使火力发电厂的电气损耗有效的降低【16】。
4.5培养员工节能降耗意识
火力发电厂要注意对员工节能降耗意识的培养，平常要注意在员工中进行节能降耗的教育和宣传。火力发电厂在对员工进行节能降耗宣传时也要注意强化节能降耗的重要性，要切实使员工养成节能降耗的意识，使员工能够在平常的工作中对电能节约使用。很多节能降耗问题可能都是一些员工们的小的工作习惯，这些主要是依靠员工的自律来进行的，如：工作场所关灯问题，当工作场所无人的时候就应该将所有的灯关掉，这些就需要员工有节能降耗的意识才能进行下去，单纯的进行处罚管理并不能起到很好的效果【17】。同时随着火力发电厂开始进行的精细化的管理，只有让员工们都有了节能降耗的意识才能够使火力发电厂进一步的进行节能降耗工作，使火力发电厂取得更好的效益。
4.6选择合适运行参数的电动机
要在充分考虑经济效益的前提下，将火力发电厂中的一些低效电动机更换为高效电动机，使火力发电厂中的电动机的运行参数得到提高【18】。电动机进行使用时高效电动机使用的材料具有低损耗、高导磁的特点，因此对电能的消耗较少，同时高效电动机的设计、制造工艺也比较先进，运行的经济指标较好，可以较好的降低各项电气损耗。
4.7其他节能降耗方法
针对火力发电厂的输送设备、生产设备、生活设施、冷水供应等设备和设施的管理运行存在的：私拉乱接现象、长流水现象、暖气泄露等问题。要在制定火力发电厂运行管理制度中进行责任分解到人，并提出相应的奖惩措施，使这些问题得到解决，降低电气损耗。
4.8规范运行管理制度
完善的管理制度是火力发电厂实现节能降耗的首要保障，上文中所介绍的几种节能降耗的方法的顺利实现，都必须要在管理制度规范的前提下进行。同时，规范运行管理制度，也能够在一定程度上实现发电厂节能降耗的任务。首先，应该将重点放在煤质的提高方面，只有将煤质提高，且保证煤源充足，才能使火力发电厂能够带满负荷运行，在这种发电量较大的情况下，会促使发电厂内部的辅助机械效率更好的运行【19】。其次，还应考虑发电厂实际的经济情况，尽量将发电厂运行过程中一些可有可无的材料节省掉。最后，规范运行管理制度还应该从电气设计人员入手，作为电气设计人员，在对工程进行设计的时候，应该根据工程自身的特点及要求，对电气设计标准进行合理定位，在对规范条文进行正确理解的基础上，对电气进行合理设计，取规范的上限值，应重视经济指标，避免设备材料选型过大，节省无谓的能材消耗。同时，应要求运行人员增加节能意识，规范操作，进一步提高系统分析能力。
4.9减少空载运行变压器的数量
减少空载运行变压器的数量也是火力发电厂节能降耗的一项重要措施。通常情况下，在火力发电厂中都会设置备用的变压器，而且对这种变压器的启动都是通过大容量的高压来完成的，这样就会大大增加空载的损耗量【20】。在工程设计允许的范围内，合理的减少空载运行变压器的数量，可以在很大程度上降低由于变压器启动所消耗的电力资源。除此之外，为了有效实现节能降耗，低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心方式接线。这样可以确保每台变压器的负载损耗降为原有负载损耗的四分之一，能够充分实现节能降耗。
4.10优化电气设备的选型及安装
在对火电厂电气设备选型时，依据火电厂真实情况选择对燃爆有抵抗力的设施。此外，综合性能好的设备可以降低火电厂的发电成本，实现能耗的降低。的正弦半波的控制效果。这些等幅而不等宽的脉冲即PWM波形。这种脉冲的宽度按正弦规律变化且与正弦波冲量等效的PWM波形也被称为SPWM波形。
4.11PWM逆变电路载波调制法
目前，电机驱动中的PWM技术是中小逆变功电路运行中较为受欢迎的一种。原因是这种技术可以通过等腰三角波或锯齿波作为载波的进行数据整理过程中的调制。这其中的等腰三角波技术应用的频率较高，原因是这种技术的优势在实际应用过程中较为明显，其中，任何一点水平宽度或高度的线性平衡状态出现问题后，等腰三角波都有对应的方法进行处理，等腰三角波在线性关系上的平衡占有优势以外，还左右对称。与平缓的调制信号相交以后，可以在实际运行中的控制器上进行通断处理，进而得到宽度正比于信号波幅值的脉冲。这种波幅在应用的过程中符合PWM技术适配上的要求。以正弦波状态的模式运行的调制信号，就是SPWM波；如果调制信号不是正弦波，而是其他形式的波形，也可以得到等效PWM波。
结束语
综上所述，采取科学合理的方法会火力发电厂的电气进行节能降耗已经成为了我国实现可持续发展战略目标的一项主要手段。但是也要在保证机组安全运行的前提下进行，不能只是片面的追求电气节能降耗，从而忽略了机组的安全稳定的运行。同时，在对文中所提到
的几种节能降耗的方法进行选择的时候，不能够千篇一律的采用高标准的手段，而是要考虑实际经济以及火力发电厂自身的特点及要求进行合理选择，以此来进一步推动我国火力发电厂的可持续发展。
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论文作者:吴宁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：火力发电厂论文; 节能降耗论文; 电气论文; 节能论文; 协议论文; 措施论文; 我国论文; 《基层建设》2018年第28期论文;