1、引言

能源發(fā)展戰(zhàn)略是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，作為我國(guó)能源戰(zhàn)略中目前的首位任務(wù)，節(jié)能在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。 煤、電、油、氣是當(dāng)前應(yīng)用的主要能源，它們與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活密切相關(guān)，有時(shí)因?yàn)槿泵荷匐娋徒o人民生產(chǎn)和生活造成很大的影響；另一方面，因?yàn)闆]有合理和科學(xué)地利用能源，使我國(guó)的能源利用效率很差。我國(guó)產(chǎn)值能耗是世界上最高的國(guó)家之一，大約為美國(guó)的7.4倍，日本的12.8倍，世界平均值的4.3倍，產(chǎn)品能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家要高30％～80％，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。從另角度看，我國(guó)節(jié)能潛力非常大。煤、油、氣的地下儲(chǔ)量有限，不能再生，必須節(jié)約能源，以造福子孫。據(jù)國(guó)家環(huán)保局分析，我國(guó)大氣環(huán)境污染80％是由于燃煤引起的。以我國(guó)煤質(zhì)來說，燃燒1t煤，平均排放C0₂ 490kg，灰塵13.6kg，SO₂ 14.8kg，我國(guó)能源3/4以上是煤炭，所以節(jié)約能源是保護(hù)國(guó)家資源、緩解能源供需矛盾、降低企業(yè)成本、保護(hù)環(huán)境的重要措施。而電能是上述能源中最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用、清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形式，因此電氣節(jié)能技術(shù)的推廣有助于顯著減少一次能源的消耗和環(huán)境的污染。

2005年國(guó)家發(fā)改委為落實(shí)《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》，啟動(dòng)了十大重點(diǎn)節(jié)能工程。通過實(shí)施十大工程，“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)節(jié)約2.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能目標(biāo)。節(jié)能工程包括：節(jié)約和替代石油、燃煤工業(yè)鍋爐（窯爐）改造、區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱余壓利用、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、能量系統(tǒng)優(yōu)化、建筑節(jié)能、綠色照明、政府機(jī)構(gòu)節(jié)能以及節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)工程等，其中大部分和電氣節(jié)能相關(guān)。

下面就電力系統(tǒng)、照明技術(shù)、電子設(shè)備、節(jié)能新技術(shù)等幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

2、電力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)，人類面臨著越來越嚴(yán)重的能源危機(jī)，節(jié)約能源是我國(guó)乃至全世界持續(xù)發(fā)展的必然手段。電力工業(yè)既是重要的能源生產(chǎn)部門，同時(shí)又是耗能大戶，電力系統(tǒng)在發(fā)、供、用電過程中，其自身電能損耗是相當(dāng)巨大的，我國(guó)的綜合電能損耗總量每年高達(dá)3000～3700億KW•h。挖掘節(jié)電潛力，降低電力系統(tǒng)的損耗，提高供電的經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1 電網(wǎng)節(jié)能

電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，包括發(fā)電廠輸電線到用戶間的全部線路、變壓器、開關(guān)、控制和保護(hù)裝置等設(shè)備。按照電壓等級(jí)和用途不同，電網(wǎng)又可分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩部分。電網(wǎng)的線損主要是指電力變壓器損耗和電力線路損耗，而線損率與變壓器能耗的高低及電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系。因此，設(shè)法降低電力線路損耗與變壓器損耗己成為電力系統(tǒng)節(jié)能的主要措施。

2.1.1 線路節(jié)能技術(shù)

1）在電網(wǎng)中采用環(huán)行供電和多回線路供電方式。避免電力線路的交錯(cuò)、重疊和迂回供電。

2）投入備用線路。有些用戶設(shè)有備用電纜和線路若把這些備用同路也投入使用，則可使配電線路的藏面積成倍增加，而又不需要額外投資，可以顯著節(jié)約電能。

3）減少空載損耗。不用電時(shí)斷開電源線路，可減少線路上的空載運(yùn)行損耗，一般可達(dá)3％～5％。采用定時(shí)電力自控器，節(jié)電效果會(huì)更好。

4）采用節(jié)能型無功補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)。電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償分為集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償；前者大多用在中壓網(wǎng)絡(luò)的供電母線上，解決供電無功輸送中的線路損耗，即提高功率因數(shù)：后者大多用在配電系統(tǒng)末端負(fù)荷處，解決用戶側(cè)的無功平衡問題，使用戶在負(fù)荷端實(shí)現(xiàn)無功就地補(bǔ)償，降低配電線路的線損。集中補(bǔ)償解決的是部分線損，而分散補(bǔ)償可使用線損耗降至最低限度。兩者相結(jié)合可達(dá)到更理想的效果。

5）改造、更新低壓配電線路，采用節(jié)能型金具或擴(kuò)大導(dǎo)線截面積，提高絕緣水平，以減少傳輸和漏電的損失。據(jù)測(cè)量，一個(gè)非節(jié)能型金具的電力損失大約是10～15 w，線路上的連接金具數(shù)以萬計(jì)，因此采用節(jié)能型金具的節(jié)能效果相當(dāng)可觀。

6）采用柔性交流輸電（FACTS）技術(shù)和高壓直流輸電（HVDC）技術(shù)，采用大功率電力電子器件，與其他電力設(shè)備組成FACTS裝置，可以靈活實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)參數(shù)（線路阻抗、相角、功率潮流等）的快速、連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路的輸送能力，降低輸電損耗，近年來發(fā)展迅速，已在美國(guó)、日本、瑞典、巴西等國(guó)的超高壓輸電工程中得到應(yīng)用。我國(guó)500KV輸電線輸送功率一般只有300～400MW，最多為700MW，低于北美900MW的水平。要提高線路輸送能力，應(yīng)用FACTS技術(shù)是主要措施之一。我國(guó)已經(jīng)建成220KV的超高壓可控串補(bǔ)（TCSC）示范工程，現(xiàn)在正在進(jìn)行靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）、飛輪儲(chǔ)能等FACTS示范工程的建設(shè)。交流1000 KV和直流±800 kV的特高壓網(wǎng)架也正進(jìn)入規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。

2.1.2 變壓器節(jié)能技術(shù)

變壓器在傳遞功率過程中，自身要產(chǎn)生有功功率損失和無功功率消耗。多級(jí)變壓電網(wǎng)中變壓器的臺(tái)數(shù)多、容量大，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，發(fā)、供、用電過程中變壓器的電能損失約占整個(gè)電力系統(tǒng)損失的30％，因此采取技術(shù)措施來降低其損失足節(jié)約能源的重要手段。

變壓器的節(jié)能措施通常有以下幾種：

1）采用節(jié)能型變壓器。目前我國(guó)節(jié)能型變壓器在質(zhì)量方面已達(dá)較高水平，其總能耗較普通型可降低25％以上。如果超導(dǎo)變壓器實(shí)用化，節(jié)能效果將會(huì)非常顯著。

2）采用靜止無功補(bǔ)償器（SVC）提高功率因數(shù).降低變壓器繞組損耗。在電力系統(tǒng)中，用戶由于大量采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和其他感應(yīng)用電設(shè)備，需要系統(tǒng)供給大量的無功功率，這些無功功率經(jīng)多級(jí)線路和變壓器的輸送與轉(zhuǎn)化，又會(huì)造成無功功率損失，使電網(wǎng)無功功率短缺，這不但降低了發(fā)供電設(shè)備的供電能力，造成電網(wǎng)中電壓的波動(dòng)，也增大了電能損失。采用SVC裝置，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)各的缺陷，使無功損耗大幅降低。

3）按最大需求量計(jì)算基本電費(fèi)，有利于推廣變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)能的目的。此種計(jì)費(fèi)方式促使用戶按變壓器經(jīng)濟(jì)方式選擇投運(yùn)變壓器的容量，當(dāng)幾臺(tái)變壓器共同承擔(dān)一個(gè)總負(fù)荷時(shí)，也能按變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求合理安排投運(yùn)臺(tái)數(shù)。

4）調(diào)整及平衡變壓器的二次側(cè)繞組和三次側(cè)繞組間負(fù)載分配。

5）調(diào)整電網(wǎng)中變壓器運(yùn)行方式。對(duì)負(fù)載波動(dòng)大的單臺(tái)運(yùn)行變壓器，應(yīng)通過定時(shí)計(jì)算增設(shè)小容量變壓器在小負(fù)荷時(shí)運(yùn)行：對(duì)負(fù)荷波動(dòng)大的變配電所，應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)不等容量變壓器，其中長(zhǎng)期運(yùn)行的變壓器應(yīng)選擇技術(shù)特性優(yōu)者，使用非長(zhǎng)期運(yùn)行的變壓器應(yīng)選擇技術(shù)特性良者。

6）實(shí)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，提高變壓器運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，常根據(jù)負(fù)載率選擇變壓器容量：根據(jù)實(shí)際需要.采用并列、解列等運(yùn)行方式，減少冷卻裝置消耗的功率，將冷卻器分組控制和輔機(jī)變速運(yùn)行。實(shí)踐證明使用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，可使變壓器能耗下降10％以上。

2.1.3 運(yùn)行管理節(jié)能技術(shù)

1）系統(tǒng)總體負(fù)荷平衡。電力系統(tǒng)總體負(fù)荷平衡包括線路之間的負(fù)荷平衡，線路三相負(fù)荷的平衡，變壓器間的負(fù)荷平衡等各個(gè)方面。合理地使負(fù)荷經(jīng)常在經(jīng)濟(jì)輸送的條件下運(yùn)行，可以大幅度降低電網(wǎng)損耗電量。

2）調(diào)整用戶用電時(shí)間，提高負(fù)荷率。負(fù)荷率是平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比.負(fù)荷率小，說明負(fù)荷波動(dòng)大，電力系統(tǒng)電能損耗也大。為降低電能損耗，必須合理調(diào)節(jié)用戶用電時(shí)間，有計(jì)劃地安排部分生產(chǎn)單位在用戶低谷時(shí)用電。

3）簡(jiǎn)化電壓等級(jí)。將高壓引入負(fù)荷中心及在額定電壓容許情況下提高電壓等級(jí)，是降低線損率的有效措施。對(duì)于配電嘲，供電電壓等級(jí)越高，線損愈低，而線損隨電壓平方成反比而下降。所以有條件的地方，可將3～6 KV供電電壓升為10～20 KV。城市電網(wǎng)應(yīng)取消35 KV，直接用110～220 KV進(jìn)入負(fù)荷中心供電，這既可提高輸送容量，又能可太大降低線損率。

4）實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，減少電力系統(tǒng)的電能損耗；電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是充分利用電網(wǎng)中現(xiàn)有的輸（配）、變電設(shè)備，通過科學(xué)的定量計(jì)算，優(yōu)化變壓器及電力線路的運(yùn)行方式。負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)配，變壓器與供電線路運(yùn)行的優(yōu)化組臺(tái)等技術(shù)措旌，可極大限度地降低變壓器和線路的有功損耗和無功損耗。

5）選擇合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案：電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃方案的優(yōu)化是衡量該系統(tǒng)線損率高低的關(guān)鍵性因素之一，電力系統(tǒng)規(guī)劃欠佳的主要表現(xiàn)是：無功容量小并且投入率低：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，理論線損率高；水電，火電發(fā)展不協(xié)調(diào)，未能做到統(tǒng)一規(guī)劃等。這些都會(huì)造成電網(wǎng)線損率上升，因此必須選擇合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案。

2.2 冷、熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能技術(shù)

冷、熱電聯(lián)產(chǎn)是通過能量遞級(jí)利用原理，使鍋爐產(chǎn)生的熱能蒸氣通過汽輪機(jī)發(fā)電，同時(shí)冬季利用汽輪機(jī)抽氣或排氣向用戶供熱：夏季利用吸收式制冷機(jī)向用戶供冷。采用這種方式是協(xié)調(diào)大中城市熱電r和大型集中供熱鍋爐冬季負(fù)荷不均，緩解電網(wǎng)用電高峰緊張局面，充分利用現(xiàn)有供熱設(shè)備，為夏季空謂提供冷源的一種有效方式。此方式一方面可以合理利用熱鍋爐和管網(wǎng)等設(shè)備，協(xié)調(diào)熱電廠或大型供熱鍋爐冬季負(fù)荷嚴(yán)重失衡狀況，解決市民對(duì)采暖空謂的需求；另一方面，又可大大提高采暖空調(diào)的一次能源利用率，降低能耗水平，有較好的節(jié)電效益。

2.3新能源與可再生能源

新能源與可再生能源發(fā)電技術(shù)的研究，已取得了令人矚目的成就。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能發(fā)電技術(shù)已被較廣泛采用，國(guó)外還開發(fā)出許多新能源發(fā)電技術(shù)，如海洋溫差發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、垃圾發(fā)電、污泥發(fā)電、高溫巖體發(fā)電、冰洋發(fā)電、葉綠素發(fā)電、磁流體發(fā)電和可控?zé)岷税l(fā)電等等.其中的磁流體發(fā)電是一種高效、低污染發(fā)電新技術(shù)，將它與蒸氣發(fā)電組成聯(lián)合循環(huán)，可以大幅度提高電廠的熱電轉(zhuǎn)換效率，試驗(yàn)測(cè)算其效率可提高55％～60％，因而較常規(guī)發(fā)電方式節(jié)約燃料35％左右。英國(guó)國(guó)際熱核試驗(yàn)反應(yīng)堆通過試驗(yàn)證實(shí)，可控?zé)岷税l(fā)電在短暫時(shí)間內(nèi)發(fā)電功率可達(dá)20000MW，反應(yīng)堆能在小時(shí)內(nèi)自維持10000MW的出力。以色列開發(fā)的地?zé)?、廢熱發(fā)電技術(shù)已被許多國(guó)家引進(jìn)，其不僅包括利用地?zé)豳Y源發(fā)電，還包括利用工廠中的各種廢棄載熱體，如熱煙氣，廢熱氣，熱油、廢氣等的余熱和廢熱來發(fā)電。

3、照明節(jié)能技術(shù)

在20世紀(jì)90年代初，國(guó)際上針對(duì)節(jié)約電能、保護(hù)全球環(huán)境提出丁“綠色照明”概念。我國(guó)政府也積極響應(yīng)，并于20世紀(jì)90年代中期開始實(shí)施“綠色照明”工程。綠色照明就是使用高效節(jié)能電光源、高教照明燈具和照明控制設(shè)備等照明節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)品，在提高照明質(zhì)量的前提下，降低照明負(fù)荷安裝功率，節(jié)約照明用電，從而減少對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)生態(tài)平衡。全面落實(shí)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》，大力推行“中國(guó)綠色照明工程”，提高能源利用率，建立優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)、舒適、安全的照明環(huán)境，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的迫切要求。

照明耗電在總發(fā)電量中占有相當(dāng)?shù)谋壤?，美?guó)及其他發(fā)達(dá)國(guó)家約占25％，我國(guó)約占12％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)照明用電量每年己超過l 200億kW•h，超過在建的三峽水電工程的年總發(fā)電量840億kW•h。當(dāng)前，照明節(jié)能率至少可以達(dá)到20％，年節(jié)電費(fèi)可達(dá)200多億元，照明節(jié)能蘊(yùn)藏著巨大的潛力。照明節(jié)電可以大大減少開支，減輕我國(guó)電力不足的矛盾，還可以減輕發(fā)電廠對(duì)環(huán)境的污染。

3.1 采用新型節(jié)能光源

綠色照明的核心是采用和推廣高效節(jié)能光源，選擇光源的原則：

1）盡量減少白熾燈的使爿j量，推廣使用細(xì)管熒光燈和緊湊型熒光燈。

2）逐步減少高壓汞燈的使用量，特別是減少自鎮(zhèn)流高壓汞燈。

3）積極推廣高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和節(jié)能燈。

調(diào)查表明，如將全國(guó)的白熾燈換成節(jié)能型熒光燈，則每年節(jié)電相當(dāng)于葛州壩電廠的年發(fā)電量。

3.2 重視照明設(shè)計(jì)

照明電氣設(shè)計(jì)中要充分利用天然光，使之與室內(nèi)的人工照明有機(jī)地結(jié)合起來，可大大節(jié)約電能：

1）照明設(shè)計(jì)中必須根據(jù)國(guó)家規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺作用要求及小同場(chǎng)所的功能進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，有效控制單位面積燈具的安裝功率，優(yōu)先采用分區(qū)一般照明方式及成熟的照明節(jié)能技術(shù)。

2）在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般房間及場(chǎng)所優(yōu)先選用節(jié)能型熒光燈。高大及室外照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高光效氣體放電光源，并可采取混光照明方式，以達(dá)到提高光效、改善光色及節(jié)約電能的目的。高壓鈉燈及高壓汞燈（或金屬鹵化物燈）混光照明比白熾燈節(jié)能70％～80％，現(xiàn)己普遍應(yīng)用丁二高大空間的一般照明。

3）選用優(yōu)質(zhì)高效的燈具。燈具的效率和配光作用對(duì)節(jié)能也是至關(guān)重要的，應(yīng)選擇利用系數(shù)高、配光合理、燈具附件少或不帶附件及高保持率的燈具。

3.3 節(jié)能措施

1）提高照明電路的功率因數(shù)。在照明器上或照明電路上并聯(lián)電容器，對(duì)照明電路進(jìn)行無功補(bǔ)償，可大大降低線路上的電能損耗和電壓損耗。

2）選用低損耗節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器具有節(jié)能效果明顯、售價(jià)低、可靠性高、壽命長(zhǎng)、諧波含量低和無高頻干擾等優(yōu)點(diǎn)，必將成為我國(guó)鎮(zhèn)流器市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上的電子鎮(zhèn)流器質(zhì)量難盡人意，產(chǎn)品的一致性、穩(wěn)定性和可靠性均難以保證。

當(dāng)前，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器己進(jìn)入市場(chǎng)，其節(jié)能效果己受近電子鎮(zhèn)流器，已被國(guó)家列為“中國(guó)綠色照明推廣品”。

3）改進(jìn)燈具的控制方式，采用各種節(jié)電開關(guān)或裝置進(jìn)行節(jié)電。根據(jù)照明的使用特點(diǎn)，可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)等措施。臥室、病房、客房等床頭位置以及舞廳、酒吧、餐廳等，可考慮設(shè)置調(diào)光開關(guān)，公共場(chǎng)所及室外照明可采用計(jì)算機(jī)控制或光電自動(dòng)控制裝置，路燈宜分組控制，并推廣采用夜間節(jié)能控制方式。在走道、樓梯、雨蓬、廁所及人員短暫停留的公共場(chǎng)所，應(yīng)裝設(shè)定時(shí)開關(guān)。據(jù)估算，樓梯一只40w的“長(zhǎng)明”燈泡，采用普通蹺板開關(guān)與采用定時(shí)開關(guān)，年耗電量分別為160 kW•h、20 kW•h，二者競(jìng)有8倍之差。

4）加強(qiáng)照明設(shè)施的維護(hù)管理。要定期清掃照明燈與照明器上的灰塵，及時(shí)更換老化的照明燈和損壞的照明器，充分發(fā)揮照明設(shè)施的效能，是照明節(jié)電中一項(xiàng)不容忽視的上作。

5）大力做好節(jié)電宣傳工作，并積極采取一些主動(dòng)限制措施進(jìn)行節(jié)電，如對(duì)車間內(nèi)、宿舍區(qū)、住宅等照明用電量采取單獨(dú)計(jì)量，減少電能浪費(fèi)，養(yǎng)成全民節(jié)約用電的好習(xí)慣。

3.4 加速照明新技術(shù)研究

要進(jìn)一步研究完善太陽能照明技術(shù)，盡快將太陽能照明技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空障礙燈、高層建筑的供電標(biāo)志系統(tǒng)（即光伏供電系統(tǒng)）及其他照明供電系統(tǒng)中。

當(dāng)前，太陽能照明供電無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是可行的，而且在性能上具有明顯的優(yōu)越性，是絕好的綠色照明電源，應(yīng)用前景非常廣闊。同時(shí)，繼續(xù)深入研制新型節(jié)電型環(huán)保照明光源，加快“中國(guó)綠色照明”工程的進(jìn)程，是我們面臨的一項(xiàng)重大現(xiàn)實(shí)課題。某機(jī)場(chǎng)研制安裝了半導(dǎo)體光源（LED）照明系統(tǒng)作為機(jī)場(chǎng)助航燈光照明，其節(jié)電率達(dá)到了近90％，而且改善了照明質(zhì)量，提高丁燈具的使用壽命。因此，在建筑照明中充分應(yīng)用高新技術(shù)，提高照明質(zhì)量，節(jié)約電力能源，還有較大的空間和潛力。

4、電子設(shè)備節(jié)能技術(shù)

電子設(shè)備節(jié)能技術(shù)有軟、硬兩種方式；硬方式是運(yùn)用電力變換技術(shù)（基于電力電子技術(shù)）節(jié)能，軟方式或是運(yùn)用電力管理節(jié)能。隨著功率開關(guān)元件、控制電路和和控制理論的發(fā)展，電力變換技術(shù)對(duì)提高變換效率產(chǎn)生了重大影響。此外，以數(shù)寧信號(hào)處理器DSP為代最的數(shù)字技術(shù)，可以實(shí)行復(fù)雜的控制，對(duì)降低控制電路的功耗起著重要作用。

4.1 大規(guī)模集成電路（LSI）

1）低電壓、大電流降低電源電壓，是減少LSI功耗最有效的辦法。從LSI加工的微細(xì)化趨勢(shì)看，這是一種必要的技術(shù)。目前，CPU已采用18V的工作電壓，將來有降低至lv的趨勢(shì)。

2）工作頻率的控制控制LSI的工作頻率，也是降低功耗的手段之一。通過電力管理，降低LSI的工作頻率，精確控制其停止動(dòng)作.可以減少功率消耗。

3）低功耗LSI的電源為了滿足上述要求，電源電路采用同步整流的DC——DC變換器。構(gòu)成這種直流變換器的關(guān)鍵元件是控制用Ic、電力扼流圈、功率晶體管和平滑電容器。為了提高電流變換器的變換效率，現(xiàn)己開發(fā)出超低耗電流的控制用IC、低導(dǎo)通電阻、低驅(qū)動(dòng)功率的功率場(chǎng)效應(yīng)管（FET）和低損耗的電力扼流圈。

4.2 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

1）逆變器控制 目前，變頻空調(diào)機(jī)在市場(chǎng)上的銷勢(shì)非常好，其重要原因是采用了逆變器控制技術(shù)，達(dá)到了省電、低噪聲、高效能等良好的效果。電冰箱、空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品大多數(shù)都是采用工頻電源驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，很難直接改變這種電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。如果引進(jìn)逆變器控制技術(shù)，用功率晶體管調(diào)整電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓，進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制.就可以顯著提高電動(dòng)機(jī)的效率，大幅度降低能耗。 目前新型的卒調(diào)設(shè)備采用了脈沖振幅調(diào)制（PAM），代替原用的脈寬調(diào)制（PWM）控制.這樣可以使用低轉(zhuǎn)矩高效電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，提高中低速運(yùn)行的效率，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)電。

2）新一代功率開關(guān)元件為了能夠直接給電動(dòng)機(jī)輸入工頻電源，處理高電壓、脈沖大電流，己開發(fā)出新一代耐用高壓、低導(dǎo)通電阻的IGBT，用于功率開關(guān)元件，開發(fā)成功的第三代IGBT與第一代產(chǎn)品相比，在斷態(tài)下降時(shí)間及飽和電壓特性上均有較大幅度提高。例如15Hz下運(yùn)行的低噪聲逆變器，用第三代IGBT比第一代的功率損耗大約減少了一半。開發(fā)大容量GTR、GTO、IGBT、IGCT、MOSFET、EITH、PCTH和SMAR-POWER等電力電子器件，并應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速、整流裝置、勵(lì)磁電源、無功補(bǔ)償、熒光燈高頻整流等，均有明顯節(jié)電效益。

3）直流無刷電動(dòng)機(jī)把永磁體用在直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，將磁體形改為D型，可以提高磁通密度，達(dá)到提高電動(dòng)機(jī)效率的目的。顯然，采用高磁能積的釹鐵硼永磁體作轉(zhuǎn)子磁芯，電動(dòng)機(jī)的效率會(huì)更高，體積也可以大大縮小。

4）電動(dòng)機(jī)調(diào)速。包括采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)或液力偶合器、液粘調(diào)速離合器、串級(jí)調(diào)速、變壓和變頻調(diào)速等調(diào)速裝置，在調(diào)速裝置中變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)很多，某些場(chǎng)合，變頻調(diào)速節(jié)能達(dá)50％左右。

4.3 降低待機(jī)時(shí)的耗電量

降低待機(jī)時(shí)消耗的電力，就是設(shè)法提高常駐電源的變換效率。對(duì)于電源容量在100W以下的機(jī)器，常駐電源大部分不是內(nèi)置的，通常使用一個(gè)多輸出型電流變換器。只需要提高此種變換器自身關(guān)閉（負(fù)荷為幾w）時(shí)的變換效率。含有常駐電源的小容量電源裝置，從封裝和價(jià)格方面考慮，采用他激式或自傲式的反饋?zhàn)儞Q器。

5、節(jié)能新技術(shù)

5.1 超導(dǎo)電力應(yīng)用技術(shù)

金屬電阻隨溫度降低而變小，達(dá)某極低溫度時(shí)，電阻減小到零，即呈現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。近年來對(duì)超導(dǎo)材料已取得新的突破，找到在液氮溫度-194℃下的超導(dǎo)材料。超導(dǎo)體由于有良好的傳導(dǎo)性能，在電力上應(yīng)用將具有顯著的節(jié)能效果?，F(xiàn)在主要從發(fā)電、輸電、電力儲(chǔ)存及尖端發(fā)電技術(shù)四方面研究開發(fā)。超導(dǎo)發(fā)電機(jī)與常規(guī)發(fā)電相比，體積減小一半、重量減輕2/3，而效率可達(dá)99.5％。現(xiàn)在輸電損失在10％以上，而超導(dǎo)電纜可做到基本無損失。用超導(dǎo)的蓄能技術(shù)，其儲(chǔ)電效率可達(dá)90％，比其他儲(chǔ)電技術(shù)高15％～40％。利用超導(dǎo)體產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)，口J應(yīng)用在磁流體發(fā)電和核聚變尖端發(fā)電技術(shù)上。

5.2 高效蓄能電池

主要用于電動(dòng)汽車和電力調(diào)峰，為了環(huán)境保護(hù)，現(xiàn)在國(guó)際上正在大力開發(fā)電動(dòng)汽車，目前用于電動(dòng)汽車的高效蓄電池.一次充電已可行200km；用于調(diào)峰的蓄電池功率到1000 kW，充入電效率達(dá)90％～91％，同樣體積的蓄電量可為鉛蓄電池的2～3倍。這些高效蓄電池也應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電上。

5.3 燃料電池

燃料電池的基本原理與一般電池相似，可將燃料氧化反廊所釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能。所不同的是燃料電池是燃料（氫氣、天然氣、石油氣、煤制氣）連續(xù)輸入負(fù)極，通過電解質(zhì)，與也連續(xù)地輸入正極的氧化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電能和熱能，由此，燃料電池能連續(xù)不斷地輸出電能和熱能。燃料電池電能轉(zhuǎn)換效率可達(dá)50％，如計(jì)入副產(chǎn)品熱能綜合利用，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)80％，節(jié)能顯著。它可建成集中供熱電廠，也可為分散小單位供熱供電.可免去存長(zhǎng)距離輸送時(shí)所需設(shè)施和能量損失。

5.4 煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）

煤氣化生成燃料氣，燃料氣驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)排煙氣加熱鍋爐，產(chǎn)生蒸氣驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。目前國(guó)外己建、在建的IGCC有20多個(gè)，新一代的IGCC供電效率可達(dá)43％～46％，我國(guó)也正在研究開發(fā)。

6、結(jié)束語

目前作為主要能源的煤和石油等一次能源，都是不可再生的地球資源。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展愈迅速，對(duì)能源的開采量需求就愈大，地球所蘊(yùn)藏的化石能源總有天將開采殆盡，這與可持續(xù)發(fā)展是相矛盾的。因此，合理高效地利用能源，是保持社會(huì)適度發(fā)展，又盡可能地減少資源消耗的要求。從環(huán)境保護(hù)方面來說，保持生態(tài)平衡、減少環(huán)境污染也是可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容，粗放型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展己使得人類生存環(huán)境極度惡化在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中減少對(duì)環(huán)境的污染、保持人類生存環(huán)境已成為全人類的當(dāng)務(wù)之急。

電能作為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用、清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形式，其節(jié)能技術(shù)的推廣有助于顯著減少次能源的消耗和環(huán)境的污染，是合理高效利用能源的有效途徑。