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“再电气化”实现中国能源转型发展的根本途径【硬之城】...

  当前,受气候变化、环境污染、能源安全等因素影响,全球能源正在向绿色、低碳、智能的方向加速转型。电能作为清洁、高效、便捷的二次能源,在各国推进能源转型过程中扮演着日益重要的角色。可以说,全球范围广泛推进的能源转型本质上是一次“再电气化”的过程。不同于传统工业化时期的电气化进程,这一轮再电气化进程具有三个突出特点:一是生产环节大规模开发利用清洁能源,实现对化石能源的替代和发电能源占一次能源消费比重的提升;二是消费环节电能的利用范围大大扩展、利用程度不断深化,对其他终端能源消费品种呈现出广泛替代的趋势;三是以“大云物移”为代表的现代信息技术与能源行业的深度融合,使电能生产利用各环节的智能化、互动化水平显著提升。   中国作为世界上最大的发展中国家和以煤为主的能源生产及消费大国,在此轮能源转型中,将面临资源禀赋、环境保护、技术瓶颈等诸多困难和障碍。特别是目前中国经济发展进入“新常态”,能源需求放缓,在以煤为主的庞大存量空间和趋窄的增量空间进行结构优化调整,需要更好地转型路径顶层设计。“再电气化”发展战略的提出,聚焦中国能源基本问题,给出了一条体现中国特色和发挥中国优势的能源转型之路。   1“再电气化”反映出当前中国能源转型的“焦点”和“痛点”   中国能源转型必须统筹兼顾“资源可持续、环境友好、安全可靠、经济可承受”,这就要求我们不仅是在现有能源体系中单纯提高清洁能源或非化石能源比重,更重要的是要有能源体系的结构性变化。这就需要尊重能源资源的自然属性,并不断提高能源利用品质,逐步降低化石能源依赖,建立以低碳、清洁能源为主导的能源系统,实现能源、资源、环境的协调可持续发展,这是中国能源转型的“焦点”。   构建适应高比例新能源发展的能源系统是能源转型的重心和关键。长期以为中国的能源系统与化石能源特性高度耦合,非化石能源的快速发展面临一系列的挑战。新能源大规模集约开发,以及分布式能源、微电网和各种新型用能设施大量接入,热、冷、气等多种能源品种与电能的深度耦合,增加了电力系统的包容性、随机性、不确定性。客观上还存在系统优化资源配置和安全稳定控制不足之处,如部分风光水资源富集地区弃风、弃光、弃水现象严重等。这也成为中国能源转型的“痛点”。   对症能源转型的“焦点”和“痛点”,需要将更多的风、光等清洁能源转化为电能使用,即在生产和消费侧同步提高电气化水平。中国发电用能在一次能源供应中的比例已达42%,领先美国、日本、德国等发达国家(35%~40%),电能占终端能源消费比例约22%,与美国、日本、德国等发达国家(23%~28%)差距不大;但清洁能源发电占比约13%,远低于世界平均水平(约25%),人均用电量约4100小时,低于OECD国家平均水平(约6000小时),进一步提升电气化水平的潜力巨大。因此,在生产环节大力发展风、光等清洁能源发电,加大对传统化石能源发电的替代力度,在消费环节加大电能对其他终端用能形式的替代力度,积极推进新一轮电气化进程,实现能源生产侧和消费侧的“再电气化”,为中国未来成功实现能源转型开出一剂良方。   2“再电气化”给出了破解当前能源基本矛盾的根本实现途径   能源是人类活动的物质基础,其根本目的是满足人民日益增长的高品质能量需要,能源供给与需求的不匹配、不适应,是能源发展的根本矛盾。当前,社会发展与人民生活对于能源的需求主要呈现低碳、清洁、高效、智慧四大特质,如何以一种经济、合理的能源供给方式满足四大特质的能源需求,是破解中国当前能源基本矛盾的根本实现途径。   “再电气化”有利于能源生产侧与消费侧的集中控碳与脱碳,促进能源低碳转型。“再电气化”在能源生产环节将更多的非化石能源转化为电力使用,替代高碳的化石能源可以有效减少碳排放。2016年我国非化石能源消费占一次能源比重较2015年提高1.3%,减排二氧化碳约1.7亿吨;同时通过把煤炭以发电形式集中利用,可采用碳捕获、利用与封存(CCUS)等技术进行集中控碳与脱碳;另外,在消费环节用电能替代煤炭、石油等化石能源消费,实现消费环节的碳减排。   “再电气化”有利于大气污染防治,支撑能源清洁转型。“再电气化”在能源生产环节利用清洁能源发电可有效降低二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等大气污染物排放。2016年,我国消纳清洁能源电量约15000亿千瓦时,相当于减排烟尘、二氧化硫、氮氧化物约100万吨、700万吨、230万吨。随着我国火电机组除尘及脱硫脱硝升级改造,按照《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》规定,2020年全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米),可进一步实现污染物排放的高效集中控制。另外,消费侧电能对散烧煤等终端化石能源消费的深度替代,可有效降低煤炭等化石能源的消费量和由此带来的污染物排放,实现能源体系向清洁化发展。预计“十三五”期间,我国通过居民采暖、生产制造、交通运输等领域的电能替代,可新增电量消费约4500亿千瓦时,减排烟尘、二氧化硫、氮氧化物约30万吨、210万吨、70万吨。   “再电气化”有利于提高整体能源利用效率,推进能源高效转型。电力作为二次能源,可以由几乎所有一次能源转化得到,可获得性高,同时电能可以通过电动机等高效率转化方式,便捷地转化为机械能、热能等一切人类活动需要的能源形式。另外,电能的终端利用效率最高,可以达到90%以上,燃气的终端利用热效率约为50%~90%,燃煤的终端利用效率最低,通常不高于40%。综合来看,电气化水平提升可有效降低能耗。据统计,1990~2015年,我国电气化水平平均上升1个百分点,能源强度下降3.6%。2016~2030年期间,预计电气化水平平均上升1个百分点,能源强度下降2.6%。   电气化有利于用能精细化控制,保障能源智慧转型。电力具备灵活可控、多元可变特性,可实现与互联网等信息技术更便捷和精准的互动。另外,通过与高级传感、通信、自动控制等技术有机融合,电力具有自我管理与恢复、兼容性强等特点,满足多元化的能源消费需求,推动能源消费从单向、被动的用电方式,向互动、灵活的智能化用电方式转变。   3“再电气化”全面契合党中央治国理政的一系列部署,是五大发展理念对中国能源基本问题的一次聚焦   五大发展理念是引领中国当前发展全局、更加有效应对各种风险和挑战、不断开拓中国发展新境界的根本思想保证。深入贯彻五大发展理念,是中国能源行业实现更高水平转型发展的应有之义。“再电气化”全面契合“创新、协调、绿色、开放、共享”的精神本质,是五大发展理念对中国能源基本问题的一次聚焦。   契合创新发展理念,“再电气化”不是“纵向”的也不是渐进式的提升,而是“横向”的跨界乃至颠覆性的“重新定义”。传统的电气化更多的强调终端或“源、网、荷”某一部分的技术升级带来的电能指标变化,而新一轮电气化是包含了从生产到消费全环节的系统升级。技术方面,需要对包括生物燃料电池、碳捕捉利用和封存等前沿技术,大规模储能、大型先进压水堆、高温气冷堆等重大关键技术的试验示范项目,煤电节能减排、柔性直流输电等先进成熟技术,以及依托核电、特高压输电等重点能源工程进行技术创新;体制机制方面,需要对包括输配电价改革、电力市场建设、政府简政放权等一系列体制机制进行创新。   契合协调发展理念,结构优化,综合平衡,产业协同,孕育衍生新商业模式。“再电气化”本质是以电为核心,尊重不同类型能源品质属性,统筹进行能源结构优化,综合平衡和产业协同,将协调的理念贯穿于能源规划、建设、运营的全过程。规划层面,坚持能源系统优化,形成不同能源品种、不同专项、不同区域、上下协调的统筹规划,提高协调发展水平。建设层面,通过能源产业布局的优化,实现调结构的目标,尤其要大力淘汰落后产能,化解传统能源过剩产能。运营层面,挖掘能源系统优化能力,实现转型升级的目标。尤其要增强电力系统的调峰能力,促进新能源和电网的和谐共进,提高能源系统运行效率。另外,“再电气化”将以电力为动力、数据为纽带,将能源网、信息网、交通网充分融合,由此孕育衍生的新商业模式将成为新型智慧能源系统的基础。   契合绿色发展理念,通过效率和效益提升,将“绿色含量”作为发展品质的度量。绿色是构筑人与自然和谐共生、可持续发展的基础,也是电气化发展的本色。这其中不仅包含了以风、光、水等清洁能源为主的能源结构绿色化;还包含了煤炭绿色开采和清洁利用、煤电超低排放升级改造、能效升级等能效绿色化;同时,积极实施电能替代工程,提高电能在终端能源消费中的比重,培育良好的市场服务和应用环境,形成用能质量绿色化;通过用能习惯的不断培养纠正,将节能意识潜移默化的根植于每个人心中,形成用能习惯的绿色化。最终,将“绿色含量”渗透到社会生活的点点滴滴,成为人类社会发展品质的度量衡。   契合开放发展理念,统筹国际国内两个大局,保障开放条件下的能源安全。中国在国际上率先提出以互联电网为核心的全球能源互联网概念,并与巴基斯坦、蒙古等周边国家规划建设互联电网,不断扩大“核电走出去”等一系列跨国合作,并积极参与全球气候治理和公共产品供给,提高中国在全球经济治理中的制度性话语权。另一方面,国内市场开放度不断提高,越来越多的民营经济融入能源转型与电气化进程,诸多不适应的市场经济障碍随着新一轮改革被打破。“开放”的电气化进程成为新时期改善民生、推进民主、促进和谐的助推器。   契合共享发展理念,释放改革红利,不断趋向人人享有资源可持续、经济可承受的清洁能源供应的“全面电气化”。“再电气化”是“全面电气化”的中间过程。一方面,要加大能源扶贫力度,通过光伏扶贫,重大能源工程扶贫等精准扶贫措施,提升能源普遍服务水平。另一方面,加快城乡配电网等能源基础设施的建设与改造,为广大人民群众用上优质能源创造条件。同时,通过智慧能源系统,使越来越多的人在享用清洁能源的同时,也可以选择成为清洁能源的生产者。随着区块链等新一代智慧化技术的不断普及,将不断释放“共享”的力量,向着人人享有资源可持续、经济可承受的清洁能源供应的“全面电气化”时代不断迈进。   “再电气化”是在对我国能源电力发展历程高度总结、当前所陷桎梏深刻洞察、未来演进趋势有力把握的基础上作出的科学判断,通过生产环节的绿色电气化,消费环节的广泛电气化以及整个系统的智能电气化,总揽推动了能源革命的全面协调,统筹谋划了能源转型的全面升级,成为构建中国清洁、低碳的新型能源体系的根本途径。 硬之城最新电子元器件行业资讯 未经允许不得转载:硬之城 » “再电气化”实现中国能源转型发展的根本途径【硬之城】

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电子电路常见故障产生的原因和处理方法...

       本文较为系统地分析了电子电路常见故障的产生原因、电子电路故障的类型,探讨了电子电路故障处理的主要方法,以期不断提高电子电路故障排除的工作效率,将电子电路故障带来的损失降到最低。   随着科技的飞速发展,各种电子设备在各行各业和人们的日常生活当中得到了广泛的应用,而在其使用过程中受到各种因素的影响,难免会发生故障,影响正常的生产、生活、科研、学习等。因此,加强电子电路常见故障排除方法的研究具有十分重要的现实意义。作为电子电路技术人员,应熟知电子电路常见故障,并准确判断故障发生原因和发生位置,积极寻找排除电子电路故障的策略和方法,从而及时排除故障,使电子电路恢复正常的工作状态。   一、电子电路常见故障产生原因   要想准确地判定电子电路故障发生位置,进而采取有效措施进行排除,首先应对故障产生的原因有基本的认识,只有这样才能避免“盲人骑瞎马”,做到有的放矢、“对症治疗”,提高电子电路故障排除的工作效率。   电子电路工作过程中受到自身或外界因素的干扰,容易引起各种类型的故障,这些故障产生的原因纷繁复杂,可谓五花八门,但是概括起来不外乎内因和外因两种形式,下面逐一对其进行介绍。   1.电子电路故障内因   电子电路故障产生的内因较多。首先,电子电路长期运行导致某些元件或线路性能老化极易发生故障,其中较为常见的故障有电阻值发生改变、晶体管击穿、电容漏电等;其次,电子电路工作过程中一些位置出现断线、松动、接触不良等情况,进而引发系统故障发生;最后,维修人员在维修过程中,安装了不符合规格的电子元件或接错线路等也容易引发故障。   2.电子电路故障外因   由外因引发的电子电路故障十分常见,其中非专业人士未按照规范标准操作,导致电子电路出现故障的机率较高。另外,没有严格的电子电路维护制度的约束,一些电子元件因长期处在非常温环境或潮湿、粉尘较多的环境中而生锈、腐蚀。一些电子电路防雷措施不够完善,结果遇到雷雨天气很容易因雷击而出现故障。   二、电子电路故障类型   通过上述介绍,我们对电子电路故障产生原因有了一个初步的了解,同时我们还必须对电子电路常见故障类型进行探讨,这样才能更好地为电子电路的故障排除提供参考。   由电子电路内因引发的故障类型有:晶体管、电容、电阻等电子元件性能发生改变引发的故障;电子电路中有关线路接触不良引发的故障等。由外因引起的电子电路故障类型有:   技术人员使用电子电路时未按照说明要求进行操作;维修技术人员维修程序不规范不科学等。   需要注意的是,电子电路不同于其它设备,它容易受到外界干扰而引发多种故障。所谓的干扰指外界因素对电子电路中的有用信号产生扰动,使电子电路电流的稳定性大大降低,某些元件在忽高忽低电流影响下极易发生损坏。   因此,加强电子电路干扰源的研究,通过采取相关措施能够使其远离干扰,进而使电子元件保持最佳的工作性能。概括而言干扰源主要分为以下几种类型:   (1)接地不合理造成的干扰   单电源供电电路中,通常将相反的电极当作其电位参考点,即如果采用正极性电源进行供电,那么电源的负极则为电位参考点。如果采用负电极电源进行供电那么电位的参考点则为正极。如果是双极性电源,那么电位的参考点则为正负极串节点。为了防止电子电路产生干扰,通常将电路中的接地元件与电源的地位参考点相连。此外,为了避免数字信号对模拟信号的干扰,数字信号地与模拟信号地应分别设置,再汇集于所选择的一点。如果地位参考点接地处理不当或接地的电阻值太大,就会产生地电位差噪声,影响电路的正常工作。   (2)直流电源滤波效果欠佳   电子器件工作所用的纹波电压,通常由50Hz的交流电经过滤波、整流、稳压转化而来,如果电子电路工作过程中纹波电压突然增大,则会给电路带来干扰,这种干扰通常有规律可循,因此,为了避免这种干扰的产生,应选择低噪声、低输出阻抗的电源,也可以在电路和放大器中增设电源滤波电容。   (3)由感应引起的干扰   干扰源可以通过电感、分布电容等将干扰信号耦合到电路中,使电子电路出现寄生振荡。为了避免这种干扰现象的发生,一方面可以采用屏蔽措施,即将屏蔽壳与大地连接,抑制电磁干扰在空间的传播,并切断干扰信号的传导通路。另一方面,针对寄生振荡,可在电子电路合适位置接入阻容网络。   三、电子电路常见故障处理方法   要想及时地排除电子电路的故障必须建立在对故障的准确检测和判断的处理基础上,因此电子电路故障处理的重点工作应是准确定位故障发生的位置,下面对故障检测方法进行详细的探讨。   1、直接观察法   直接观察法又称观察感知法或感官判断法,指不借助其他检测设备,而是通过人的触觉、嗅觉、听觉、视觉等多种感官对电子电路出现的故障进行判断分析,进而定位故障发生位置,然后采取相应的维修措施,使电子元件恢复到正常的工作状态。   直接观察法包括通电前与通电后观察,其中通电前主要观察电子电路中使用的元件是否正确,接线有无错接、接反现象等。通电后观察指观察判断元件有无出现烧焦异味、电路中有无冒烟现象、颜色有无变得焦黄或焦黑等。   直接观察法操作方便,简单易行,而且判断比较准确,可以将其作为处理复杂电子电路故障的基础环节,以提高排除复杂故障的工作效率。   2、电压、电流测量法   在进行电子设备检修时,常常测量电路的电压、电流等参数。   当电路电压不太高时,比较适合测量电子仪器设备各部分的相关电压值,并和正常工作电压值进行比较,判断故障情况。当电路工作呈现不稳定状态时,我们可以采用电流测量法判断电路故障部位。这种情况比较复杂,需要我们灵活运用相关知识判断故障情况。也可电压测量和电流测量相结合判断故障部位。例如,电流表示数正常表明主电路为通路,电压表示数为零,则故障原因可能是与电压表并联的用电器短路。既无电压也无电流表明无电流通过两表,故障可能是主电路断路。   3、参数测试法   参数测试法需要借助专门的检测仪器,结合较强的理论知识判断电子电路中出现的故障。例如利用万用表检测某个线路的电流或检测某个元件的电阻值等,当检测数值与设计电流或元件的标准参数相差较大时,则故障可能出现在该位置,然后采用更换线路或电子元件的方法将故障排除。另外,检查电子电路静态工作点时,可以运用示波器进行测定,这是因为示波器拥有较高的输入阻抗,检测过程中给原电路带来的影响较小,而且通过示波器还能观察到被测位置处的干扰电压或信号,能够帮助技术人员迅速找出故障发生的原因。   4、跟踪信号法   跟踪信号法就是将合适频率的信号接入可能出现故障的电子电路中,然后将示波器接入电路中,监测信号的变化和流向,并按照信号在电路的传播方向逐一进行监测,当监测到信号变化比较大时,可初步判定故障发生的大致位置,然后再进行仔细监测。该方法排除故障的工作效率比较高,因此是监测电子电路的常用方法,尤其在动态调试过程中应用更为广泛。   5、对比法   对比法即比照法。运用对比法的前提是拥有与故障电路相似且正常工作的电路,通过检测正常电路的性能参数,与发生故障的电路的性能参数进行对比、加以比照,进而判断故障发生的位置,分析故障发生的原因,该种方法比较适合排除简单的电子电路故障。   6、替换法   替换法全称元件替换法。电子电路故障排除方法中,元件替换法能够对故障位置进行准确的定位,即利用正常的元件逐一替换可能发生故障的电子元件,元件更换后如果电子电路恢复到正常的工作状态,则说明正是被替换元件发生了损坏并导致了故障的发生。这种方法比较适合在已初步判定故障发生范围的情况下使用。如果还未判定故障的大致范围,那么更换元件的工作量就会比较大,犹如漫天撒网,又似满田找瓜,费时费力,因此不宜采用该方法。   7、补偿法   补偿法是一种常用的较为精密的检测方法。如果电子电路中出现寄生振荡现象,则可通过选择合适容量的电容器定位振荡位置,即在电子电路的合适位置利用电容器与地进行短路,如果发现电子电路中振荡现象消失,则说明振荡就发生在该段或上段电路中。使用这种方法关键在于选择合适容量的电容器,即保证 电容器能够抵消干扰信号。   8、断路法   采用断路法能够有效地检测电子电路中短路故障,即通过断路不断缩小故障发生范围,最终确定故障所在。例如,如果电子电路中运用稳压电源供电,当将某一线路与其连接时电路电流突然增大,则接入的电路中存在短路故障,此时可通过切断支路方法锁定短路位置,若切断某支路线路时电流恢复正常,则说明该支路短路。   电子电路故障判定的方法很多,有的对设备有一定的要求,应用时会受到限制,有的虽然对设备要求较低,但工效也相对较低。实际应用中我们需要灵活运用、联合运用各种方法判断故障部位,高效快捷地、针对性地处理故障。   未经允许不得转载:硬之城 » 电子电路常见故障产生的原因和处理方法

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