耿開嶺

摘 要：目前，隨著我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和人們對(duì)能源的需求不斷提高，電力電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前，我國能源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題變得越來越突出，這使得人們對(duì)新能源的開發(fā)、利用也變得日益迫切?？紤]到電力電子技術(shù)能將非電力能源轉(zhuǎn)化為電力能源，因此，可以將自然資源中的太陽能、風(fēng)能、水能等轉(zhuǎn)化為可以為工業(yè)系統(tǒng)所利用的電能。但是，這一技術(shù)的應(yīng)用需要電力電子處理設(shè)備的大力支持。電力電子技術(shù)的合理利用為新能源的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，并為新能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的動(dòng)力，因此對(duì)我國未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)產(chǎn)生重大影響。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);新能源方面;應(yīng)用

引言

電子技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，同時(shí)也是一種有效的控制技術(shù)，使人們?cè)旧罘绞降玫睫D(zhuǎn)變，加快了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度，將其應(yīng)用到新能源材料中可起到有效作用。筆者將分別從：我國新能源材料發(fā)展現(xiàn)狀、電子技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、電子技術(shù)在新能源材料中的實(shí)際應(yīng)用，四個(gè)方面進(jìn)行闡述，為我國新能源行業(yè)發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

1電力電子技術(shù)的綜述分析

能借助電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換及操控的現(xiàn)代技術(shù)，被稱為電力電子技術(shù)。廣義上認(rèn)為，1957年美國通用電氣公司研制出的第一個(gè)晶閘管代表著電力電子技術(shù)的誕生。電力電子技術(shù)的基本功能包括：整流、逆變、斬波、變頻、變相等。電力電子技術(shù)為了能夠滿足不同用電裝置的不同需求，它通過電網(wǎng)的工頻電能，轉(zhuǎn)換出不同性質(zhì)、不同用途的電能。隨著電力電子技術(shù)的誕生和發(fā)展，人類對(duì)電能利用的方式和利用電能的觀念發(fā)生巨大的變化。電力電子技術(shù)對(duì)一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)達(dá)程度有著重要影響，衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志其中之一就包括電力電子裝置變換和調(diào)節(jié)的控制。近年來，電力電子技術(shù)的作用不斷上升，在國家的經(jīng)濟(jì)、科技、工業(yè)等領(lǐng)域都有著重要地位。

2我國新能源材料發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，能源的使用量顯著增加，能源的過度使用對(duì)人們生存的環(huán)境、氣溫造成嚴(yán)重影響，在這種情況下能源儲(chǔ)備不足的問題逐漸顯現(xiàn)，基于此，我國應(yīng)加大對(duì)新能源材料的開發(fā)力度，使能源緊缺問題得到解決。新能源種類繁多，例如：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、潮汐能等，具有含量大、可再生、無污染等特點(diǎn)。我國地域遼闊，能源分布較廣，目前水能與風(fēng)能逐漸投入使用，而太陽能具有蘊(yùn)藏豐富、可發(fā)電、安裝方便等特點(diǎn)也得到了有效應(yīng)用。除此以外其他能源的研究相對(duì)滯后。電子技術(shù)又被稱為能源技術(shù)，具有快速變化、創(chuàng)新性強(qiáng)等特點(diǎn)，在21世紀(jì)節(jié)約利用與可持續(xù)發(fā)展作為重要的戰(zhàn)略手段，電能的充分利用可促進(jìn)生態(tài)文明的進(jìn)一步發(fā)展，加快進(jìn)入信息化、工業(yè)化時(shí)代的速度。電子技術(shù)的誕生使傳統(tǒng)用電觀念逐漸發(fā)生改變，并引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注，相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)電子裝置變換與調(diào)節(jié)比例超過40%。據(jù)此將電子技術(shù)運(yùn)用到新能源材料中可發(fā)揮出良好的應(yīng)用效果，進(jìn)一步推動(dòng)新能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3電力電子技術(shù)在新能源方面的應(yīng)用

3.1增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性

太陽能雖然已經(jīng)在生活中投入使用，但太陽能電池轉(zhuǎn)化效率低、價(jià)格昂貴，不能大規(guī)模推廣。因此，相關(guān)研究者對(duì)太陽能的研究投入了更多研究經(jīng)費(fèi)。其中，光電材料、電子光聲伏打?qū)W為研究領(lǐng)域之一。以Tufts大學(xué)為例，電子系就在該領(lǐng)域引入了新的教授。太陽能專業(yè)的同學(xué)，工作形勢(shì)不錯(cuò)，尤其是美國中西部太陽能豐富的地區(qū)。比如，新墨西哥和亞利桑那州，都有較大的太陽能研究中心。在美國北部，如波士頓，也有很多從事太陽能開發(fā)的公司。傳統(tǒng)電力使用燃煤發(fā)電，這是對(duì)空氣造成污染的主要原因之一。而分布式的新能源屬于綠色能源，不會(huì)產(chǎn)生排放，不會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生污染。

3.2太陽能的利用與電子技術(shù)

太陽能是人類可利用范圍內(nèi)儲(chǔ)量最多的可再生能源，所以其利用是世界科技發(fā)展的重大進(jìn)步，目前主要利用太陽能進(jìn)行光能發(fā)電，電子技術(shù)的運(yùn)用大大提升了光能的轉(zhuǎn)化率，從我們常用的太陽能熱水器、太陽能汽車，到太陽能發(fā)電站，無一不體現(xiàn)出電子技術(shù)與光能結(jié)合給我們帶來的益處。隨著傳統(tǒng)能源的消耗，太陽能勢(shì)必成為未來社會(huì)的重要能源，通過電子技術(shù)的更新改革來提升太陽能利用率轉(zhuǎn)化率勢(shì)在必行。

3.3提高能源利用性價(jià)比

高頻逆變電源是通過高頻逆變器和大功率晶體管來進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，從而改變電壓的頻率和功率，并達(dá)到節(jié)能的效果。在現(xiàn)代高科技的幫助下，電力電子技術(shù)的強(qiáng)弱功率組合降低了新能源技術(shù)的研發(fā)成本，因此，具有節(jié)能、降低釋放和高性價(jià)比的優(yōu)點(diǎn)。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新電源技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展已經(jīng)與電子電氣領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)接。從計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用角度來看，綠色電力和綠色能源之間的對(duì)接要求很高。例如，綠色能源的使用不僅有效而且整體的能源轉(zhuǎn)化效率較高。也正是由于綠色電源的實(shí)際應(yīng)用效果良好，反過來也可以降低電力電子技術(shù)的功耗和能耗。

3.4降低新能源轉(zhuǎn)化損耗

許多技術(shù)人員在研究電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，忽略了新能源快速動(dòng)態(tài)功率調(diào)整的事實(shí)，因此，也難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制能源轉(zhuǎn)化的效果。電力電子技術(shù)的發(fā)展也使新能源轉(zhuǎn)化為電能的效率提高，這在事實(shí)上減少了新能源在使用過程中的浪費(fèi)。此外，電力電子技術(shù)可以將新能源如太陽能、風(fēng)能等轉(zhuǎn)化為電能，這在節(jié)約能源的同時(shí)，也合理地減少了傳統(tǒng)能源使用過程中對(duì)環(huán)境造成的污染。同時(shí)，電力電子技術(shù)的合理使用可以減少電網(wǎng)的諧波含量，從而能有效降低線路上的能量損耗。因此，隨著科技的發(fā)展，電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域必將發(fā)揮出更大的作用。

3.5控制精確度靈活化

傳統(tǒng)的模擬控制電路具有接線復(fù)雜、系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍、調(diào)試過程繁瑣等缺點(diǎn)，因此適合控制較簡(jiǎn)單的線路控制。新型電力電子系統(tǒng)與傳統(tǒng)相比有了很大的提升，通過運(yùn)用數(shù)字控制技術(shù)，在保證靈活性和精確度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)控制和人機(jī)界面和通訊等功能。電子器件和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)等領(lǐng)域的內(nèi)容不斷地相互碰撞和融合，使得現(xiàn)有設(shè)備的電子系統(tǒng)增加了許多功能，例如糾正、控制、調(diào)控等功能，設(shè)備變得更加簡(jiǎn)潔化，遠(yuǎn)程操控等操作變得更加便捷化，極大地滿足了人們對(duì)控制準(zhǔn)確性的要求。

結(jié)語

綜上筆者對(duì)我國新能源材料的發(fā)展展開了深入研究，從中發(fā)現(xiàn)諸多問題。由于電子技術(shù)具有較強(qiáng)的安全性、節(jié)能性及安全性，在新能源材料中發(fā)揮出重要的作用，為確保電子技術(shù)更好地應(yīng)用，我國應(yīng)加大對(duì)電子技術(shù)的研究力度，為我國新能源材料行業(yè)發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。作為發(fā)展中國家，我國實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興還有很長(zhǎng)的一段路，在這過程中，能源短缺和環(huán)境污染是兩塊很大的絆腳石，對(duì)我國發(fā)展有重大阻礙。電子技術(shù)與新能源發(fā)展的結(jié)合，不僅可以有效的提高能源利用率，還可以大力發(fā)展各種新能源，為國家發(fā)展提供無窮無盡的能量，可以有效的解決這兩個(gè)難題。路程依然遙遠(yuǎn)，電子技術(shù)的改革創(chuàng)新還有很長(zhǎng)的一段路，只有不斷提高改善電子技術(shù)，才可以更節(jié)約、更環(huán)保、更安全的進(jìn)行能源發(fā)展。

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