节能节电方案范例(3篇)

节能节电方案范文篇1

关键词：电气节能供配电系统设备节能智能化节能控制

中图分类号：F407文献标识码：A

供配电系统的节能

供配电系统是建筑物电能分配的枢纽，供配电系统的节能与否对整个建筑的节能起到至关重要的作用。在供配电系统的设计过程中，应综合考虑供电距离及分布、用电设备特点等因素，尽量做到系统简单可靠，操作方便。供配电系统的节能主要包括以下几方面：

1）配电线路的节能设计

由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：ΔΡ＝3式中：ΔΡ—三相输电线路的功率损耗（kW），I—线电流（A）；R—线路相电阻（Ω）.

其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，要减少线损，只能减少线路电阻。而线路的电阻R＝ρL/S，即与导线电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：

（1）尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。

（2）尽可能减少导线长度，同时变配电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。

2）提高供配电系统的功率因数

提高功率因数可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。一般来说，传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是基本不变的。而在供配电系统中的某些用电设备（如电动机、变压器、灯具的镇流器及很多家用电器等）都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有以下几种：

（1）减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备（如配有电容补偿的荧光灯）等。

（2）用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。

节能型电气设备的选择

1）节能型变压器

变压器主要通过减少自身的有功损耗来实现节能。变压器的有功损耗按下式计算：ΔΡ＝

式中：ΔΡ—变压器的有功损耗（kW），Ρo—变压器的空载损耗（kW）；Ρk—变压器的短路损耗（kW），β—变压器的负载率.

（1）Ρo作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，在设计过程中应尽量选择节能型变压器。以10/0.4kV变压器S7，S9，S11为例，它们均采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。S9型与S7相比，空载损耗平均降低10.25%，空载电流降低37.9%，运行费用平均下降18.9%，S11型与S9相比，空载损耗平均降低5%，空载电流降低42.2%，运行费用平均下降12.7%。因此选用空载损耗和空载电流较小的节能型变压器是减小变压器损耗的最有效方式之一。

（2）Ρk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此，在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。用微分求它极值时，是在β＝50％时每kW的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β＝50％负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，同时考虑适当的预留，变压器最经济节能运行的负载率一般在75％~85％之间。

（3）在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。

2）照明节能设计

照明节能设计指的是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的照明节能措施包括以下几种：

（1）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一。在设计中电气设计人员应与建筑专业密切配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。

（2）《建筑照明设计标准》GB50034-2004明确规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等，在设计过程中应严格执行，不宜随便提高，要科学有效地控制单位面积灯具安装功率。在满足照明质量的前提下，一般场所应优先采用高效发光的荧光灯，高大厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

（3）推广使用节能型LED光源以及低能耗性能优的光源用电附件（电子镇流器、节能型电感镇流器等）。LED光源是继卤素灯之后的第四代新型照明光源，它是一种把电能转化为光能的半导体芯片，亮度更高，功率较传统光源更小，环保且寿命更长。

智能化节能控制

1）智能照明控制系统

智能照明控制系统是一个总线形式的标准局域网络，由系统单元，输入单元和输出单元三个部分组成。智能照明控制系统利用时钟管理器根据不同的工况和功能需求设置光照度。用最经济的能耗提供最舒适的照明，同时智能照明控制系统能成功的抑制电网的冲击电压波动及过电压，延长灯具的使用寿命，减小灯具的维护费用。

以图3为例，某办公室长8.4m，宽4.2m，若用传统控制，即用翘板开关控制开关，该办公室采用T8管三基色双管荧光灯，采用电子镇流器，该房间照明总功率共计0.48kW，如果平均每天工作9小时，每天照明耗电4.32KWh。

图1：灯具布置

若采用智能照明控制系统，可以有效节约电能，假设员工八点上班时全部时将灯全部打开；9点天亮了，系统关闭靠窗户的两盏灯；10点天更亮了，系统又关闭中间的两盏灯；到中午12点人员出门午饭休息，将全部灯关闭；14点返回开始上班，天较暗，只开远离外窗的两盏灯，15点再开所有的灯。所有的这些工作均由智能照明控制系统自动执行，无需人为操作。通过技术节能，照明耗电量减小为1.76KWh，节约电能2.56KWh，节电率近60%。对于大型商场、会所、展厅、会议中心等公共建筑，若采用智能照明控制系统，将能有效的减小照明系统的能耗，从而实现电气节能。

2）建筑设备监控系统（BAS）

建筑设备监控系统通过电脑控制程序对建筑物内通风空调、电力、给排水等系统设备进行监视和控制，统一调配所有设备用电负荷，从而实现用电负荷的最优控制，有效节省电能，减少不必要的浪费。以空调系统为例，建筑设备监控系统可根据设置在建筑内各处的传感器所检测的数据，计算出整个建筑实际的冷负荷，与机组的制冷能力进行比较，根据能力的需求控制若干台机组的开启与关闭，从而提高了机组的利用率，减低了能耗。

2、节约人力和运营成本

由于建筑设备监控系统采用电脑集中控制，在投入使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员，节约了人力资源。建筑物内设备的运行状态始终处于系统的监视之下，建筑设备监控系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员按时进行设备保养，从而延长设备的运行寿命，降低了建筑的运行费用，从而达到节能的目的。

结束语当今社会，节能已经成为一种发展趋势。电力系统作为建筑物的能源供应和分配中心，应该采用环保、节能的方案，为建筑物的节能作出应有的贡献，为社会的可持续的发展贡献力量。电气节能设计是一项系统的工程，我们在整个建筑电气的设计过程中应精心考虑，统筹规划，在满足功能需求的前提下，将节能的思路贯通始终，采取行之有效而又切实可行的节能措施，从而在源头上实现节能的目的。

参考文献：

[1]李炳华《建筑电气节能技术及技术指南》，中国建筑工业出版社，2011年

[2]中国航空工业规划设计研究院主编《工业与民用配电设计手册》（第三版），中国电力出版社，2005

[3]江亿主编，薛志峰等著《超低能耗建筑技术及应用》，中国建筑工业出版社，2005

[4]邱罡,张兰英著《中国LED通用照明产业的现状及展望研究报告---中国三星经济研究院》，2012

[5]徐春霞主编《建筑节能和环保应用技术》，中国电力出版社，2006[6]公共建筑节能设计标准(GB50189-2005）

[7]民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008）

节能节电方案范文

【关键词】通信电源系统节能研究

随着人们的通信需求越来越大，通信电源的节能问题逐渐凸显，这不仅是社会发展的需要，也是企业进步的需求。通信电源的节能进程中存在着多种风险因素，这就要求相关技术人员准确分析社会实际，从多方面促进通信电源的节能，从而更好为人们服务。

一、通信电源的发展现状分析

在实际生活中，通信电源较多，主要包括开关电源、线性电源、相控电源。在这些电源当中，开关电源具有多种优势，包括效率高、可靠性高、体积小，方便设计等优势，所以其在通信行业中得到了广泛应用，逐渐成为通信电源中的主体设备。开关电源租主导性地位的实现并非一蹴而就，从开关电源的发展历程可以看出，多种技术的共同作用为开关电源的进步奠定了基础。开关电源的模块化设计功能主要由均流技术实现，在这种技术的作用下，开关电源可以实现多模块并联，进而组成大电流系统，可以较好提高系统的稳定性和可靠性。随着开关路线不断进步，开关电源的频率也得到了较大提高，模块变化功率得到了一定增强，而且运作效率不断提高。在功率因数校正技术的作用下，开关电源的功率因素得到了有效提高，提升了环保价值。开关电源具有一定智能化，所以给技术人员的检修以及维护工作带来了便利。

随着通信行业不断进步，各通信企业间的竞争也越来越激烈，通信电源朝着理想化的方向发展，在成本、性能等方面都明显优于以往的通信电源。由于各种通信技术不断进步，而且电子元件也迅速发展，所以目前的通信电源与以往相比，更能满足人们的通信需求。以往的通信电源体积较大、重量大，各方面性能都存在缺陷，而现代的通信电源不仅体积小、重量小，而且智能化水平、可靠性都较高。在实际生活中，通信电源的发展已经到了一种瓶颈状态，如果要促进通信电源的再次发展，通信企业不仅要考虑到各种技术、工艺，而且还需着重考虑到节能降本，这样既提高了通信电源的可靠性，而且增加了企业的经济效益，所以促进通信电源系统的节能至关重要。

二、通信电源系统设计中的节能

2.1在通信设备机房安装开关电源

一般在对直流电源设备进行安装时，需满足一定的面积需求，还需靠近负荷中心，所以技术人员可将开关电源在通信设备机房中进行安装。在通信设备机房中安装开关电源较好靠近了负荷中心，减少了通信设备与直流配电屏之间的电缆长度。这种安装形式虽然对电池电缆长度进行了增加，但是在另一方面，由于电池处于浮充形式，电流较小，在这种情况下，通信设备与直流配电屏之间导线的发热损耗会降低，进而实现节能目的。这种安装模式下不需设置电力室，虽然会导致开关电源呈现出分散状态，但能够提高机房的使用率，而且开关电源整流模块一般属于热插拔方式，所以维护量较小。例如，在一栋7000m2的机房楼中，欲安装一套1500A直流供电系统，设计方案主要将开关电源分别安装在通信设备机房以及电力电池室中，对比两组方案损耗情况。在实际情况中，电流浮充电流较小，所以一般不对电池电缆的发热损耗进行计算，主要将通信设备与开关电源之间的发热损耗纳入计算范围内，年发热损耗公式具体如下：

Q=I2Rt

R=I/γS

在公式中，Q指的是发热损耗，I指的是电流，一般通信设备与开关电源之间的电流按100A进行计算。R指的是电缆电阻。t指的是电流经过电缆时间，一年发热量既为t=3.15*107s。γ指的是铜芯电缆电导率，由于通信机房一般采用铜芯电缆，所以可取值为57。因此，年电能损耗公式主要为

kWh=Q/（3.6*106）

根据两种设计方案的计算情况来看，在通信机房内安装开关电源有着多种优势，既降低了电能损耗，而且减少了电缆投资，从而更好达到节能降本的效果。

2.2使用高压直流供电替代传统UPS

在实际生活中，大多数服务器都采用UPS系统进行供电，如图1，显示的是UPS供电原理图。如图2，显示的是高压直流供电原理图，这种供电模式与UPS供电形式相比，减少了一个UPS设备直流-交流逆变环节，减少了一个服务器内部交流-直流整流两个环节，从而有效提高了供电系统运作效率，而且供电系统的发热损耗得到了降低，从而更好节约电能。

三、系统运行维护中的节能

3.1实现变压器的经济运行

变压器在运作中会出现多种损耗，主要包括负载损耗以及空载损耗。在实际情况中，变压器损耗情况会随着外部环境发生变化，具有一定的复杂性。一般情况下，如果电压、周波以及波形处于固定状态，变压器的空载损耗和负荷容量大小之间并没有直接关系，负载损耗和负载率则成正比形式。变压器有功损耗公式如下：

PT=P0+PKβ2

β=Sc/Sr

在公式中，P0指的是变压器的空载有功损耗。PK指的是变压器的空载有功损耗。PK指的是变压器的满足有功损耗。Sc指的是变压器的计算负荷。Sr指的是变压器的额定容量。β指的是变压器负载率。在这种计算方式的作用下，SCB10系列变压器经济运行的临界负荷主要见表1。如果实际负荷值比表中“减少1台运行更经济的最大负荷”值小时，即可在轮换条件下将一台变压器进行关闭，这样不仅能降低整体损耗，还能提高变压器运作的可靠性以及使用寿命。

3.2对变压器负载进行合理的分配

当技术人员对变压器的容量以及台数进行明确后，必须根据实际情况对变压器负载进行合理分配，以更好降低电能损耗。在变压器群方面，如果总荷载处于固定状态，当变压器群符合一定的均衡条件时，总铜损则较小；如果变压器群不符合一定的均衡条件，总铜损将较大。其中负载率在这两种状态下所产生的总铜损之差，属于负载不均衡附加损耗。如果变压器群各方面都处于一致状态，如果每台变压器在负载率方面都相同，那么总铜率则较小，这种情况下无负载不均衡附加损耗。如果变压器的复杂率不一致，就会导致负载率不均衡附加铜损。因此，对负载进行合理调整，并对变压器负载率进行均衡是促进通信电源节能的重要举措。

3.3处理好低压供电系统的谐波

通信局房内一般会存在多种非线性设备，进而导致供电系统中形成多种谐波，不仅对供电系统的正常运作造成重大影响，还会危害到其他设备，产生发热造成电能浪费。因此，技术人员需对供电系统的谐波问题进行明确，并采取对应措施进行解决，以更好促进通信电源的节能。

四、节能措施及效果案例

在开关电源整流模块工作模式下节能效果测试过程中，某通信企业选取了10个具有一定差异性基站的耗电测试结果进行分析，可知基站每日大概减少耗电量为1.2KWh，较好实现了节能降本。基站在闲时直流负荷为91A，忙时直流负荷为112A；基站一共配置了两组500AH蓄电池。如果基站开关电源直流输出负荷比100A小，系统就会自动将两个整流模块进行开启，而其他模块则呈休眠形式，从而降低了大概0.45A交流电流；基站开关休眠模式状态下大致降低了2.1KWh耗电量。当企业基站开关电源均采用新型方法进行运作时，全年则可减少耗电量277921KWh，节能效益较高。

结束语：在对通信电源系统的节能方案进行研究时，技术人员必须从多方面进行操作，主要可从通信电源系统的设计以及运行过程中的维护着手，注重各种细节问题，这样才能更好保障通信电源的高效运作，达到节能目的。在实际情况中，通信电源的运作过程会受到多种风险因素的影响，这就要求在节能设计中必须注重全面性，并对节能效果进行准确检测，以确保其具有较高的可靠性和可行性，从而为人们的正常通信提供便利。

参考文献

[1]曹知林，何亚国.通信电源系统节能问题研究[J].科技致富向导，2013，（13）：400.

[2]田玉平.浅谈通信电源系统节能降耗[J].科技致富向导，2012，（15）：115.

[3]郭艳.通信电源系统节能减排设计浅谈[J].信息通信，2014，（9）：248-248，249.

节能节电方案范文

关键词：地铁列车；供电系统；再生制动；电阻制动

地铁列车，对于地铁供电系统来说是一种移动变化的负载。这些移动变化的负载对地铁供电系统的电压调节性能有很高的要求。虽然设计的地铁列车能够在一定的电压范围内运行，然而由于电机的性能受供电电压范围及等级的影响，因此当电压等级低于或超过设计的供电电压范围时，将会影响列车的动力性能，进而影响列车的运行速度。不断增加的能源成本一直以业是地铁运营管理部门严重关切的话题。如何降低能耗成为铁路系统运营商须优先考虑的问题。

近年来，超级电容器技术及设备的发展，使应用超级电容器作为能量储存装置储存过度反馈的再生制动能量成为一项可行的技术。

1地铁供电系统分析

地铁供电系统是个非常复杂的电气网络。就像普通的配电网络一样，地铁供电系统包括传输系统（架空线或导电轨）及负载（地铁列车）。所不同的是，地铁供电系统的这些负载是移动的，列车的速度和加速度随时都在改变、加之列车位置的变化都会带来地铁供电系统负载的变化。

图1所示为一段地铁供电系统简图。Rs1和Rs2代表架空线阻抗。Rr1和Rr2代表回路导线阻抗。随着地铁列车的移动，这些阻抗也发生着变化。列车牵引、惰行及制动都会引起电流的改变，因此架空线电压降会影响列车的运行性能。

2再生制动的节能作用及原理

电阻制动通过连接在电机两端的电阻器来实现。电机生成制动电流通过电阻器耗散。这种制动所产生的能量在较冷的环境下可以转换为热能用于车辆的采暖系统，但是更多时候热量消散到周围环境中去了。对于地铁隧道系统，这些热量将会造成隧道过热[1]，因此，目前广泛采用的是再生制动系统。

再生制动生成的电能反馈到架空线路上可被其它列车使用。再生制动系统可以提高整个地铁供电系统的效率。然而再生制动所产生的电流也会造成电压的急剧上升并引起供电质量问题。再生制动的有效性取决于系统的接受能力。如果在此线路区段上没有其它车辆在运行，则再生的能量无法被使用，因此这些能量就必须通过制动电阻来耗散。

上述与再生制动相关的问题，可考虑通过使用能量储存装置来避免。能量储存装置可将再生的能量存储在列车上或者线路旁，因此也就降低了电压骤升的幅度。储存在车辆上的能量可用于补充列车加速所需能源，故能降低架空线路上产生的加速电流，从而降低了电压骤降的幅度。

3能量储存装置

近期能量储存装置有了重大发展，特别是针对电动车辆、供电系统和航空航天领域的应用。超级电容器由在液体电解质内的两个固体电极组成。离子渗透分离器用于电极的电气绝缘，但允许电解质离子通过。超级电容器在固体电极和电解液界面处储存电荷，形成双电层，通过两个单层形成电容[2]。电荷层之间的距离只有几个原子直径，因此电容容量可以比常规的电容器容量要大得多。

未来还可以应用一种超导储能系统（SMES）装置储存磁场中的能量[3]。将直流电充到线圈上，创建磁场，储存磁场能量。当直流电势消失时，能量也随即释放。使用低耗超导线圈可存储更多的磁能量。超导储能系统（SMES）用来改进配电网的供电质量[4]。

在地铁供电系统中增设能量储存装置可以提高供电网的电压调节质量，同时也能改进对再生制动利用的效率。储能装置可以增设在线路旁或地铁车辆上。

图2为在变电站增设能量储存装置的示意图，即将超级电容器安置在配电站内。原则上能量储存装置也可安装在轨道的任一位置。

超级电容器可以看作是一个带有电压源的等效电路，一个等效串联电阻（ESR）和一个等效并联电阻（EPR），见图3。

能量储存装置也可以安置在轨道的侧面，采用这种安装方案，所储存的能量需要通过架空线向地铁列车传送，这种方案的缺点是存在电能传输过程损耗。为避免电能传输过程的损耗，可将储能装置安装在地铁车辆上[5]。

4结论

本文介绍了使用再生制动并结合能量储存装置节约电能提高地铁供电系统供电品质的组合方案。这种能量储存装置可以安装在变电站内，线路侧，也可以安装在地铁列车上。随着超级电容器技术与设备的发展及应用，这种组合节能方案将有很大的应用可行性。