節約能源的概念范文

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第1篇

關鍵詞：電力電子變流裝置；可再生能源；能量回收期；內含能量

作者簡介：楊云虎（1973-），男，安徽蚌埠人，安徽工業大學電氣信息學院，講師；費湘（1979-），女，安徽蚌埠人，安徽工業大學研究生學院。（安徽 馬鞍山 243032）

中圖分類號：TM60 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0204-02

隨著人類對能源需求的穩步增長以及化石能源儲備逐漸的減少，人們逐漸意識到節約能源和提高能源變換效率的重要性。[1]目前，節約能源和提高能源轉換效率已成為全人類的公共課題。綠色能源具有無污染性、可再生性等特點，因此，可再生能源發電單元的建設得到了快速的發展。[2]作為電力網的主要接口裝置，電力電子變流器是一種電能處理和利用的變換裝置，其在節約能源和提高能源變換效率上扮演著重要角色。[3]電力電子變流裝置的能量回收期是評價和量化電力電子變流裝置對可再生能源系統貢獻的一個重要指標。本文試對電力電子變流裝置的能量回收期作詳細的闡述。

一、可再生能源系統的能量回收期

1.能量回收期（Energy Payback Time，EPT）

一個最重要且易理解的評價能源系統的品質因數是能量回收期。其定義如下：一個能源生產系統或設備在幾年內能產出與建造、安裝系統時所消耗的等同能量。在實踐教學中，為了能讓學生對此概念理解透徹，筆者用一個類似的術語作比較，即經濟學中的經濟回收期概念，其定義就是一個經濟體多久能收回投資成本。對照來說，EPT可理解為能源生產系統或設備需要多久才能產出與能源系統在壽命周期內所花費的等同價值。

2.內含能量或固化能量（Embodied Energy）

其定義是一個能源系統在制造、安裝、以及工作中所消耗的能量之和。

3.能源系統的輸出能量（Energy Deliver）

其定義是能源系統在壽命周期內輸出的能量總和，通常以年輸出能量作為評價指標。

4.可再生能源系統的能量回收期

可再生能源系統的能量回收期的定義為需要多久能收回可再生能源系統的內含能量。數學表示為：

由于系統能耗大為減少，節約的能量則遠大于電力電子變流裝置的內含能量。因此可再生能源系統的能量平衡周期將會縮短，并且在能源系統中節約的能量還能用于滿足其他電氣負載設備運行。

四、結論

通過與經濟回收期的對比，本文講解了能量回收期的概念；與生物系統能量平衡的對比，講解了可再生能源系統的能量平衡；以可再生能源的能量回收期為鋪墊，透徹講解了電力電子變流裝置的能量回收期。教學實踐表明，筆者所采取的教學方法不但拓寬了學生知識面，加深學生對相關概念的理解， 而且取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1].對中國能源問題的思考[N].新華網，2008-04-09.

第2篇

關鍵詞：綠色變電站；環保節能；設計探討

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

1 綠色變電站的概念和評價指標

隨著我國經濟的發展，社會對能源的需要也越來越多，特別是對電能的需求更為迫切。為了滿足經濟發展和人們生產生活的需求，變電站的建設就顯得尤為重要。但是，變電站建設也帶來了一些困擾，變電站在提供給我們電能的同時，也產生了很多的環境污染。那么，為了解決這個污染的問題，為了堅持建設資源節約型、環境友好型的和諧社會，走綠色產業道路，建設綠色變電站就顯得極為重要，經濟和社會的發展也日益的更加需要綠色變電站。為此，我們對于綠色變電站的建設進行了不斷的探索和研究，并取得了一定的成績。

1.1綠色變電站的概念

綠色變電站是指在變電站工作的全部過程中，能夠盡可能的節約土地、能源、水、材料等資源，環保、污染少，并且能夠提供安全、合適、穩定的工作環境，能耗少效率高、保護環境、能夠做到人與自然和諧的變電站。綠色變電站就是要做到人與自然的和諧相處，做到對環境的少污染無污染，做到高效穩定的供電，綠色變電站的設計理念充分體現了我國現階段的社會經濟發展要求，同時也是我國現代化國家建設的必然要求，綠色變電站的建設理論研究和實踐不僅能夠推動我國經濟和環境的不斷進步，而且能夠推動我國電力產業技術的突飛猛進。

1.2綠色變電站的評價指標

綠色變電站在我國屬于一個新興事物，在我國并沒有出臺一個綠色變電站的評價指標，雖然在世界上其他國家和地區起步較早，但是也沒有形成一個統一的評價標準。目前的情況就是，雖然綠色變電站的建設是大勢所趨，但是各個國家和地區都沒有一個統一的評價指標。在我國對于綠色變電站的建設指標，也只能參考綠色建筑的建設指標進行分析，同時借鑒外國綠色建筑的評價標準，從而盡可能的形成一個完整的、體系化的、可操作的評價指標。

我國從幾年前開始頒布了關于綠色建筑的標準，先后出臺了《綠色建筑評價標準》和《綠色工業建筑評價導則》等，與此同時部分省份也因地制宜的頒布了自己的評價指標。這些指標的出臺和實踐操作為我們進行綠色變電站的建設提供了標準，綠色建筑標準的主要評價內容由以下幾個方面組成：節約用地和土地資源利用；節約能源和能源利用；節約水資源和水資源的利用；節約材料和材料的利用；環境質量評價；運行管理評價等。綠色建筑的評價標準和綠色變電站的評價標準，重點都是走節約和環境保護的可持續發展道路，達到以上指標也是綠色變電站的設計標準，綠色變電站的設計要圍繞這些相關指標展開，并力求充實完備。

2 綠色變電站設計探討

針對以上幾個參考標準，為了更好的保護環境，推動電力事業的發展，筆者對綠色變電站的設計進行了以下的探討。

2.1節約用地和土地資源利用

在變電站的建設過程中，無論怎么規劃，最終變電站都是要跟旁邊的環境共同構成一個整體。因此，我們在綠色變電站的選址方面要做到人文和生態的綠色建設，因地制宜的利用當地的有利條件、氣候以及地形條件進行變電站的建設。另一方面，我們也要根據變電站的功能作用，結合城市建設規劃和人們使用的方便，進行合理選址，避免引起群眾抵制事件。

綠色變電站的選址規劃要跟當地的城鎮建設規劃、工業園區建設規劃、自然保護區等的規劃建設保持和諧統一，要留出一定的預留用地，方便后期的建設使用。綠色變電站的建設不能占用耕地和道路，不能破壞具有開采價值的礦產資源和水流源泉。要盡量避開文物古跡和古墓葬地區。要積極努力的進行廢棄場地和污染區域的改造處理，讓這些廢棄的土地成為能夠建設綠色變電站的新型土地。另一方面，綠色變電站要確保穩定的、長期的供電，必須要選址在地殼穩定的區域，避開不穩定的區域。

2.2節約用水和利用水資源

水資源十分珍貴，我們在建設綠色變電站的時候也應該更加關注水資源的利用和節約用水。在變電站的設計中，應該根據國家的相關標準進行定額用水，做到合理的使用水資源，避免生活用水的浪費和污染。要積極采用先進的設備進行生活用水的控制和節約，同時要做到水資源的充分和循環使用。

綠色變電站在運行過程中產生的廢水、污水等，要根據國家規定的標準進行排放，必須對排污進行嚴格的控制和把關，做到入口和出口的無一紕漏。

2.3節約能源和能源的利用

現代社會對能源資源的需求日益突出，能源問題也日益嚴峻，從出現能源危機至今，世界范圍內都在呼吁節約能源，利用可再生能源和走可持續發展道路。隨著我國的經濟發展，對能源的消耗和浪費現象也十分嚴重，特別是在建筑方面的能耗不斷增加，變電站的建設也是其中的一個很大部分。因此，對于我們國家來說，要樹立節約能源資源的觀念，合理的節約和使用能源處于十分重要的地位。筆者在此提出了一些關于綠色變電站建設中節約能源和能源利用的建議。

首先，綠色變電站的設計，要充分考慮當地的氣候條件、太陽輻射情況、建筑物的方位、以及風向和濕度問題等。要根據建筑物的熱量得失，來進行最終的設計規劃，選擇最適合的一種方案。

其次，要通過使用節能技術來節約能源。綠色變電站在施工設計的時候，要盡可能的使用光伏發電技術，做到對太陽光的充分利用，為照明等輔用電提供電能。雖然光伏發電節能環保，但是造價較高，在經濟情況能夠滿足的情況下可以在一定的范圍內使用該技術。

最后，綠色變電站應該采取自動控制裝置。應該在變電站的排風系統上設置具有自動控制功能的裝置，利用該裝置根據室內的溫度自動打開和關閉風機。并且要盡可能的采用新技術和新設備來提高能源的利用率，避免能源的浪費和過度損耗。

結語

綜上所述，在日益進步的今天社會，綠色變電站將能夠發揮更大的作用，將擁有更加廣闊的發展前景。綠色變電站的發展進步需要進行更加深入的探討和研究，也需要更加先進的科技和設備的投入，綠色變電站應該做到大力的推廣和應用，為我國的經濟發展增添新的動力。

參考文獻

[1]吳琛.綠色變電站評價指標體系的初步研究[D].華東理工大學碩士論文，2011（12）.

第3篇

關鍵詞:結構設計;藝術;概念設計;能源;環境

引言

由于受傳統的觀念的束縛和經濟的制約,結構設計存在兩大誤區,其一,認為結構設計就是為建筑物設計空間骨架,使所設計的房屋滿足結構的功能要求即可。其二,認為只要貫徹執行國家的技術經濟政策,在保證安全可靠的前題下,越經濟越好。

以上兩種觀點,只考慮安全、經濟,束縛了結構工程師創造性思維。隨著時代的變遷、經濟的發展,人們的精神文明程度和物質生活水平不斷提高,結構設計應該不僅僅是滿足建筑物結構的功能要求了,還需要滿足建筑的藝術要求,實現建筑師的構想;隨著新技術、新材料的發展,結構設計應該與時俱進,有所創新;隨著全球的能源問題、環境問題的日益嚴重,結構設計也應該重視節約能源、保護環境等問題。

所以,結構設計藝術是結構工程師永遠值得探討的問題。

一、結構設計的藝術性

在建筑設計領域,人們通常認為,結構工程師只能被動地配合建筑師進行工作。 加之我國現行的傳統設計體制造成結構工程與建筑專業之間一直存在著技術共識上的制約,尤其是在建筑設計的方案階段,往往都毋需結構工程師的參與(或結構工程師就根本不參加),這就進一步限制了結構工程師和筑師之間創造性合作的可能性。這種制約會導致建筑空間形式和結構設計理念之間的整個關系不協調,并給后續的設計階段埋下了種種障礙和矛盾,來回返工,以致最后反過頭來限制和約束了業主最想要的空間形式及其功能。

習慣性的傳統設計往往會給結構工程師造成一種錯覺,以為結構設計就是“規范+計算。另外一種更為錯誤的觀點就是將結構設計理解為“規范十一體化計算機結構設計程序”,充當一個計算機程序的操作者。

實際上,要創造一個令業主滿意、有效的建筑物,建筑設計人員和結構設計人員的能力發揮是相互關聯的,而且應該是建筑師和結構工程師創造性合作的共同成果。因此,對一個結構工程師來講,結構設計人員絕對不能僅僅是“規范+計算”,更不是“規范十一體化計算機結構設計程序”,而應具有結構設計概念、經驗、悟性、判斷力和創造力。

在現實中,往往因結構工程師不重視結構概念設計,對結構設計方案不進行優化,而導致不能滿足業主需求的實例比比皆是。例如某些大樓中的會議廳中間立數個直徑一米多的大柱、某些教學樓教室中墻邊突出較大的柱子等,嚴重影響到使用功能的要求。

真正的結構設計不僅是一門專業技術,更是一門藝術,沒有惟一解。結構工程師只有不斷地探索去尋求相對的最優,才能更好的幫助建筑師開拓空間形式與功能。

一個結構工程師的首要任務就是在每一項工程設計的開始,即建筑方案設計階段,用概念設計去幫助建筑師開拓或實現該建筑物業主所想要的,或已初步構思的空間形式及其使用、構造與形象功能。并以此為統一目標,與建筑師一起構思總結構體系,并能明確結構總體系和主要分體系之間的最佳受力特征要求。實踐證明,世界上那些著名的工程實例若在建筑方案設計階段沒有結構工程師憑借自身擁有的結構設計概念、悟性、判斷力和創造力去參與構思、開拓,是根本無法充分地去實現業主的理想的。

結構設計的藝術性主要體現在結構概念設計方面。概念設計是展現先進設計思想的關鍵,主要任務就是在特定的建筑空間形式、功能和地理環境條件下,以結構工程師自身確定的理想承載力、剛度和延性為主導目標,用整體構思來完成結構總體方案的設計,并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的之間的最佳受力特征與協調關系。

同樣一個工程項目,可以有著不同的結構設計方案,因而可以人為的造成工程造價上的懸殊,得出不同的評價結果。凡能夠科學地運用概念設計,使各項設計技術指標在安全可靠、經濟合理的范圍之內,這就是結構設計的藝術之處。

二、結構設計對節約能源、環境保護的影響

目前,建筑能耗占全社會商品能耗近30%,并將持續上升,建筑能源需求快速增長問題已成為制約國民經濟發展和全面建設小康社會的主要因素之一。

因此,從節約能源、保護環境的角度考慮結構設計問題,是這個時代賦予結構設計的新內涵。選擇不同的結構類型對節約能源、環境保護有著的明顯的影響。例如,混凝土結構,需要耗用大量自來水、大量模板,耗能大。施工時產生噪音,拆除時混凝土不可再生利用,造成大量建筑垃圾,污染環境。與混凝土結構相比,鋼結構或鋼―混凝土組合結構等,承載力高,能耗少,大量鋼材可再生利用,施工方便省去模板和支模工序,不會造成嚴重的環境污染。鋼―混凝土組合結構雖然造價超過混凝土結構,但符合可持續發展的戰略方針。

此外,采用蜂巢空腹樓蓋砼結構體系新技術,可減少熱量的傳遞,隔熱、保溫性能顯著提高,建筑節能效果尤為顯著。同時還大大減少了樓層噪音的傳遞,克服了上下樓層間的撞擊噪音干擾,對于圖書館、教學樓、住宅、醫院、娛樂場所、療養院等建筑,應用蜂巢空腹樓蓋砼結構體系新技術,能有效解決噪音問題,特別是撞擊噪音問題。

結語

能源是國家經濟的生命線,能效是可持續發展能源政策的基石。未來20年中國將實行“節能優先、結構優化、環境友好”的可持續能源發展戰略,節約資源已經提升到了基本國策的高度。我國建筑能耗由于長期快速增長的趨勢和增量在能源需求增長中的主導地位確定了其在中國能源戰略中的核心地位。

所以,結構工程師應該和建筑師及其他設備工程師共同努力,善于與業主溝通,多宣傳國家建筑節能降耗的方針、政策。在今后的設計中,采用新材料、新技術,選擇有利于建筑節能、減少環境污染的建筑結構形式。造福于子孫后代,造福于人類。

參考文獻

[1] 高立人等 高層建筑結構概念設計 中國計劃出版社2005