作者：孙波  班级：物理学普通班 学号：20041002024

摘要：本文从上游节电和下游节电两方面讨论了节电技术的应用，并讨论了节电技术在电子产品领域的两种具体的节电方法，{zh1}给出了节电技术的发展前景展望。

关键词：上游节电、下游节电

Abstract: This article discussed the application of save electricity on production, transmission and application. And then we showed two practical ways to save electricity. At last we discussed the future of the application of saving electricity.

Keywords: saving electricity on production, transmission and application

1 引言

随着我国经济社会的高速发展，对能源的需求急剧上升。目前来说，我国是世界第二大原油进口国。为了保障我国的能源供应，国家也是积极寻求能源供应的多样化。而对于我们来说，从环保、节省生产成本等方面考虑，我们要尽力做到能源消耗{zd1}化，而首先，我们要从节电技术做起。

节电技术可分为上游节电（生产传输层次）和下游节电（应用层次）两个方面（这两个词是我的创造，不知道准确不准确，姑且用之）。上游节电，就是从生产的层面上，减少变压损耗和电网运行的损耗，使电力在被消费之前，达到生产和传输的{zg}效率；下游节电，就是从应用的层面上，主要是采用新技术，减少用电器的电力损耗。两者结合，如果技术成熟并推广应用，则可达到国民经济电力应用效率的{zd0}化，在能源供应有限的情况下，可以做更多的有用功。下面，我就谈一下目前的几种节能技术。

2 电子产品的节电技术

因为我对电子电路方面比较感兴趣，这方面的内容xx的多一些。电子电路的节能主要是靠技术的发展，生产出低功耗、高性能的芯片。如：74系列芯片，HC级的要比LS级的节电，CMOS电路要比TTL电路节电。微控制器方面，从AT89S52的5V电压，到凌阳SPCE061A的CPU电压3V，IO电压5V，再到PHILIPS的LPC2138的CPU电压1.8V，外设电压3.3V；半导体器件的每一次技术升级，都是通过提高制作工艺为基础的。

降低待机功耗同时提高工作效率，这样可以获得{zj0}的节能效果，这在技术上提出了很多挑战。对于降低待机功耗，现有半导体解决方案适用于低功率模式，而随着功率电平的提高，半导体技术需要不断创新才能应对挑战；提高工作效率则需要提高元件水平，改善拓扑结构。
   功率因数校正（PFC）是一种可以提高电路工作效率的方法，从电网过来的电流在进入系统之前如果加上PFC，就可减少线路上的应力和损耗，减少电流失真，降低成本，提高工作效率，标准规定，对于输入功率大于75W的系统，必须实行PFC校正，并且很快这个指标将严格到50W。如何解决这个矛盾？在待机模式中，当输入功率小于75W时，如果能够适时地关闭PFC，就可跨越这个障碍。安森美有款PFC控制器NCP1230芯片就可实现这一功能。

此外，电源拓扑结构的不断升级也能够不断提高电源的工作效率。目前的情况是，全桥结构属于比较先进的技术，适用于大功率电路，有源钳位、半桥结构适用于中等功率电路，反激、正激结构适用于小功率电路。当拓扑技术不断成熟以后，应用于大功率电路的拓扑结构应用到小功率电路上，就可大大提高电路的工作效率。

3变频调速节电技术

变频节电技术，是国际国内使用较为广泛和成熟的通用节电技术。它是针对具有富余变量系统中的负载电动机，由变频器内设的计算机对被控对象运行状态反馈的信号进行运算比较，在被控对象具有富余量的情况下，降低电动机的运行变频而达到节电的目的。
    变频节电产品的核心部件是变频器。在当前市场上无论是国产或进的口变频器中，其本身就具备了可编程控制器，检测反馈信号通道，对负载电机的内阻自测补偿，远程控制通信RS485通道等重要功能，同时又具备过载、过流、短路、过压、欠压、软起动等保护功能。变频节电产品的构造也较为简单，从市场上购来变频器、变送器、分断开关、接触等电器元件，经专业人员简单的组装就能形成现在比较普通的节电产品。
    在中央空调系统中，对于衡转距的中央空调制冷主机是无法使用外置变频器来节电的。只有这些系统中的冷却水和冷冻水泵电机，在系统具有富余量的情况下才可采用变频技术达到一定量的节电。节电率的高低，取决于该系统富余变量的大小，而非节电设备的本身。富余变量的大小是供节电的基础，变频运行是技术手段。在系统富余量不大的情况下（如制冷系统和设备陈旧、制冷系统过载、系统已做过节能技改等）,就是使用了变频技术，但节电率也是很低的。此时如果还是一味追求已向用户承诺的期望节电率，人为限制水泵电机的上限运行变频，那么必然造成对用户利益的损害。一则会使用户某些区域的制冷供能不足，达不到原有的室温；二则由于水泵电机的运行频率被限止，使系统流量减小，系统回水温度升高，会使制冷主机在起、停临界状态时，因属即时下载的而延时下载，因属静止时却提前起动，从表面上看，节电设备所控制的水泵电机已达到了期望节电率，但制冷主机却为此多耗费了电能，这就形成了一种能量转移。所以说，在系统富余量不大的情况下，在水泵电机上使用节电设备，采用限上水泵电机运行的上限频率追求期望节电率的做法，只是对节电产品的供应商有利，而对用户是不利的。
    下面我们用一个比较典型而具有代表性的中央空调机组群为实例做节电的客观分析：
某一大酒店建筑面积为18000M2，其中央空调的基本配置如下：
1、制冷主机 三台 制冷量为300万卡 （二用一备）功率 756 kw
2、盘管风机 总和 （全用） 37 kw
新风机 总和 （全用） 70 kw
冷却风机 三台 （二用一备） 22.5 kw
3、冷冻水泵 四台ｘ 37kw （二用二备） 148 kw
冷却水泵 四台ｘ18.5kw （二用二备） 74 kw
该系统装机总功率为 1107.5 kw
    其中有条件可安装节电设备的有冷冻水泵2台，冷却水泵2台，总功率为111 kw。占总装机功率的10.02%。假设该系统富余量较大，单台水泵的节电率能达到40%，则对该中央空调系统而言，其节电率为10.02%。
上述数据的分析，得到了这样一个客观的结论：
在中央空调系统中，其制冷主机、小功率盘管风机群、新风机群是不具备变频节电条件的。备役水泵电机也不能节电，只有现役水泵电机可以采用变频节电技术，并以该系统的富余变量的大小为先决条件，才能达到一定的节电效果。其节电率一般均在10%-12%左右。如果有人声称采用新技术对中央空调系统能节电40%，那{jd1}属伪科学，经不起推敲。这是一种隐瞒事实真相，纯属推销产品的商业欺诈手段。

4 前景展望

从当今能源的应用情况来看，发展节电技术前景广阔，并且迫不及待，国家也在这方面给予大力支持。具体来说，电网节电、电子产品的节电技术是{zj1}潜力的两种节电技术。

5 参考文献

[1]  电网经济运行节电技术综述.华中电力报

[2]  深圳节能网. http://www.saveen.com