电气技术的发展与挑战

电气技术的发展与挑战

朱洪明

云南电网有限责任公司文山供电局

摘要：信息技术的飞速发展，带动了电气行业的技术革新，计算机技术、网络技术及控制技术与电气技术的结合愈加紧密。一方面电气技术在新时期得到了长足发展，形成了稳定的产业链，在发展趋势上向智能化、绿色化转变，另一方面在行业产业升级及结构调整方面也面临着挑战。

关键词：电气技术；发展方向；绿色化；智能化；升级转型

随着我国电力系统的智能化及绿色化发展趋势的形成，我国的电气技术也迈入了飞跃发展的新阶段。绿色电网理念的兴起，新时期的电气技术向着更加智能，更加绿色的方向发展，出现了一些智能化程度较高，环保性更强的电气技术及设备，引领了电气技术的未来发展方向。

一、电气技术的发展过程及应用

（一）电气技术的发展

电气技术的发展来源于电磁学的基本理论，从最初的磁效应，到欧姆定律及法拉第电磁感应定律的提出，最后形成了经典电磁学理论，正是经典电磁学的产生为人类广泛利用电能提供了理论依据。此后电能得到普遍使用后，电气技术渐趋成熟，纵观电气技术的发展过程，本质上就是不断摸索电能的开发利用形式、实现电能利用的效率最优化、最经济实用化的发展过程。

（二）电气技术的应用

电气技术伴随着电能的发展而发展，电能便于实现能量的转化，又能够有效传递信息，在传输及分配环节又不受距离的限制，因此，借助电能的这一突出特性，电气技术就被用于照明、电话，此后逐步扩展到了各种电力生产部门中，并迅速融入到人们的各项生产生活领域[1]。

二、电气技术的发展方向

从总体上看，电气技术领域呈现出“绿色化，智能化”的发展趋势，主要体现在以下几个方面：

（一）电力系统及电气行业的绿色化、智能化成为我国经济实现可持续发展的必然要求

制造业是我国的主要产业形式，要实现制造业的产业升级，就要极力促使制造业实现绿色化、智能化的发展，而电气制造作为制造业的重要支柱产业，也必将迈向绿色化、智能化的发展方向。电气行业又与电力系统紧密相连，而电力系统的绿色化又为实现电气产业的绿色化发展奠定了基础。

随着世界经济一体化的形成，经济发展的”绿色化”模式成为世界各国的发展共识，而世界气候环境的改善治理，又离不开电力能源系统的绿色化革新，电力行业领域中的特高压电网建设及清洁新能源的替代，就是促进电力能源与环境可持续发展的有益尝试[2]。特高压电网的建设能够为较大规模应用风能、水能、光伏能等，有效提高了电力系统的绿色化程度，为电气行业的绿色化发展指明了方向。

（二）国家各项发展规划为电气行业的绿色化、智能化发展提出了具体要求

我国近两年出台的各项规划文件，如《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》、《智能制造科技发展“十二五”专项规划》、《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》及《电器工业“十二五”发展指导意见》等规划文件，就绿色制造及智能制造做出了具体的阐述及要求。

各类规划文件明确指出了电器制造要实现设计的绿色化，采用节能减排的产业技术，在关键的共性技术方面大力实施绿色化的改造，以提高我国的电器制造的竞争力。在相关的涉及智能制造的规划文件中，又提出了加强电器产业装备自主化的要求，减少对国外先进制造技术的依赖程度，将智能制造技术作为未来发展的主要方向，实现制造产业的智能化。在低压电器的制造上，实现产品的自主化、智能化、网络化、可靠化及绿色环保化。在智能电网的建设上，又突出强调智能电网要在发电、输电、配电及调度等各个环节，依托先进的信息技术及材料技术，大规模采用清洁能源，优化能源的使用效率，在电力供应上达到优质化、可靠化。

从以上的各类规划文件中，我们不难看到，电气行业的“绿色化、智能化”是未来行业发展的主要方向，而随着电力系统的绿色化和智能化的逐步实现，电气技术的绿色化、智能化也不再遥远。

（三）“绿色化、智能化”成为了国际发展的共识

近些年来，在国际的工业制造领域中，绿色化和智能化成为了新的发展潮流，并逐渐成为工业展览活动的重要主题。21世纪的工业形态已不可避免迈入了绿色化的发展轨道中，在电气行业领域内，从插件到控制机柜，无一不体现出“绿色化”和“智能化”的制造理念，而世界范围内的装备制造行业，都在沿着“绿色化”和“智能化”的趋势前进。

欧洲共同体在“绿色经济”的基础上，提出了“智能经济”这一概念，而世界著名的电气集团，如西门子，菲尼克斯电气及三菱电气集团等，都是“绿色”和“智能”作为产品的主打理念，深刻影响了电气行业的发展潮流。毋容置疑，这些先进电气行业的发展案例必将对我国的电气行业发展提供有益借鉴。

三、电气设备的绿色化及智能化

针对全球气候的恶化，绿色理念应运而生，各个行业的发展都形成了绿色化的需求，出现了绿色电力、绿色经济、绿色装备等概念。绿色化的实现途径就是绿色制造及绿色生产，在设计、材料、设备、工艺及管理等方面都采取绿色化的加工理念，既实现了节能增效，又促进了可持续发展[3]。

具体到电气设备制造领域，就是要实现产品的绿色设计，在材料的环保性、工艺的节能性及回收处理上的可再生性加以结合，形成绿色装备，然后再产业范围内大力推广和示范，打造出绿色制造、咨询服务、软硬件开发于一体的产业模式。电气设备的绿色化，要具备几个基本特征：

1.电力供给系统中突出电力的可再生性和绿色环保性。如德国的电力系统，即采用了可再生能源。

2.采用先进技术，如IT技术，来对电网加以改造，促进电网智能化程度。

3.电器与信息技术相结合，实现与网络的连接，可进行远距离操控。人们可以借助网络，来实时了解电器的运转情况，并能够在网络上选择相应的电器工作模式。如可以设定能耗较高的电器在电价相对低廉的时段进行运转，已达到节约能源的目的。

电气设备的智能化，就是基于人工智能这一基本理论，实现电气设备的拟人化功能，在模糊推理及神经网络方面进行结合，发挥出各自的优势。现阶段，随着智能电网的建设，电气设备逐渐显现出智能化的特征，在发展趋势上向成套设备的智能化方向靠拢。智能化的成套设备，能够做到对输配电系统的多种控制，如监控、测量、诊断等，从而有效保证电力系统的安全运转。电气设备智能化主要呈现出以下几种特征：

1.性能方面，具备精度系数高，灵敏性强，环保性好、稳定度高、寿命长的特点。

2.体积方面，由大型化向小型化方向发展，形成高度集成、功能多样、数字化程度高的电气设备。

3.机电一体化更加明显，自动化程度更高。

4.后期服务环节，实现快捷化，组装的自动化、运转的无尘化及专业化等。

四、电气技术面临的挑战及对策

中国电气行业的崛起速度惊人，电气工业在现阶段我国装备工业中占据首要地位，但也存在着行业间的不正当竞争及产品的质量隐患。结合新的经济发展形势，要做好以下几方面以迎接行业挑战。

（一）抑制恶意竞争，实现产业转型

现阶段我国在电气市场上出现了恶意竞争的现象，在输变电及发电设备方面都存在不同程度的不正当竞争行为，一些电力企业盲目采取压价措施，致使产品的质量难以保证。

对此，要实现产业的转型，即实现电气行业由速度效益型向质量效益型加以转变，走产业精品路线，打造精品电气品牌，用品牌促进效益增长，提升市场竞争力。此外，要及时研发电气工艺及电气新装备，紧密结合现阶段建筑技术发展状况，努力促进电气工作的现代化程度。

（二）推进电气行业的产业升级调整

主要侧重对电气行业进行结构调整，在产品的结构上和产业的结构上狠下功夫。针对电气行业较大程度依赖国外技术的情况，要着力研发出具备自主知识产权的高端市场产品，以用于国家大型的建设工程当中，比如在电气产业的结构上，要打造出龙头企业，用大企业促进中小企业加快升级步伐，精耕电气行业产业链条，促进区域经济增长。

（三）加强技术创新

技术创新是产业得以更进一步发展的重要推动力。要建立企业为主导的生产、学习、研究于一体的技术创新体制，各个环节发挥自身作用，国家重点实验室与社会企业研发中心做好衔接，承担起基础共性技术的研发任务。

节能环保技术、清洁能源、新能源、智能化电网等是电气行业的发展主流，政府要做好引导工作，成立专项的资金扶持计划，实力雄厚的领军企业加强产品研发，从而提高竞争力，占据全球电气市场的高点。

结语

电气技术是众多技术的结合体，一方面随着经济发展的绿色化趋势加强，另一方面电力系统的绿色化及智能化进展，最终使电气技术向着绿色化和智能化方向演变。针对新形势下面临的挑战与机遇，电气行业应做好产业结构和产品的升级转型，使电气技术迈向更加智能化、环保化的新方向，从而将中国电气技术提高到一个新的层次。

参考文献：

[1]何超.智能建筑中电气技术应用研究[J].山东工业技术，2014，（10）：180-181.

[2]张官林，甄明.试论电气技术的融合发展[J].读写算（教研版），2014，（15）：110.

[3]周训海.浅析现代电气技术的发展与创新[J].山东工业技术，2014，（15）：102.