电力电子技术在节能与战略性新兴产业中的应用 战略性新兴产业

　　摘 要：发展战略性新兴产业是我国新时期经济社会发展的重大战略任务。文章介绍了战略性新兴产业所包含的内容、新兴产业中所涉及的关键设备和核心技术以及在新兴产业中相关领域的应用。
　　关键词：新兴产业；电力电子技术；应用
　　Power electronic technology in energy saving and strategic
　　Emerging industry in the application
　　GUO Shi-ming
　　（Southwest Jiao Tong University， Sichuan Chengdu 610031）
　　Abstract: The development of strategic emerging industry is China"s new era of the economic and social development of the major strategic task. This paper introduces the contents of strategic emerging industry, burgeoning industry of key equipment and core technology as well as in the emerging industry in related areas of application.
　　Keywords: emerging industry；power electronic technology；application
　　1　 战略性新兴产业及其相关产品与技术
　　1.1　 节能环保产业
　　(1)高效节能环保技术装备及产品。主要有：①高效节能锅炉、窟炉、电机及拖动设备；②余热余压利用设备、高效节能家用和商用电器照明器具；③高性能、低成本的污水、固体废物、烟气处理技术和装备等。
　　(2)资源循环使用技术。这些技术主要包括：矿产资源、工业固体废物综合利用技术；汽车零部件及机电产品再制造技术，再生资源回收利用技术；餐厨废弃物、建筑废弃物、道路沥青和农林废弃物资源化利用技术等。
　　1.2　 新一代信息技术产业
　　到“十二五”期末，初步建成宽带、融合、安全的下一代信息网络设施，实现三网融合。提升高性能集成电路技术水平，初步建立自主可控的集成电路产业体系；攻克半导体照明产业的共性关键技术和关键装备。
　　1.3　 生物产业
　　生物产业涉及的技术有：药物、疫苗和特殊性诊断试剂的开发技术； 高产、优质、多抗、高效植物新品种的培育技术；生物农药、生物肥料、生物饲料、动物疫苗等绿色农用生物产品的生产技术；非粮原料与纤维素转化技术；生物醇、酸、酯等生物基有机化工原材料的生产技术；生物塑料生物纤维等新生物材料的生产技术等。
　　1.4　 高端装备制造产业
　　高端装备制造业主要包括：①航空装备(干线飞机、新型支线飞机、直升机、航空发动机等)；②轨道交通装备(高速列车、重载列车、城际列车装备及其运输系统)；③海洋工程装备(海洋油气开发装备、海洋风能利用装备、海水淡化装备等)；④ 智能制造装备(智能仪器仪表与智能控制系统；高档数控机床与智能专用装备等)。
　　1.5　 新能源产业
　　(1)风能产业。主要技术有：风电装备中的轴承、变流器和控制系统的制造技术；并网和远距离输电装备的核心技术；海上风电装备的制造技术等。
　　(2)太阳能产业。主要技术有：高效太阳能电池技术、太阳能光伏发电技术、太阳能供暖、制冷技术等。
　　1.6　 新材料产业
　　新材料主要有：①新型功能材料(主要包括电子材料、储能材料、医用材料、高纯硅、特种橡胶、高性能膜材料、低辐射镀膜玻璃、导电玻璃、光纤预制棒、高端石墨材料等)。②先进结构材料(主要包括高性能铝合金、镁合金、钛合金、高温合金材料、特种铸锻件、特种优质钢材、耐热耐磨轻质高强工程塑料、高端通用树脂等)③高性能复合材料(主要包括树脂基、碳陶瓷基、金属基复合材料等)。
　　1.7　 新能源汽车产业
　　对于纯电驱动汽车，其涉及技术主要有：动力电池技术、驱动电机技术和电子控制技术等。
　　2　 电力电子技术在战略性新兴产业发展中的地位
　　电力电子技术为战略性新兴产业提供了高性能、高精度、高效率的各种容量电控和电源设备，成为发展这些产业的关键和基础。
　　3　 电力电子技术在战略性新兴产业中的应用
　　3.1　 在节能中的应用
　　(1)电动机节能运行
　　①变频调速节电
　　根据负载特性改变电机转速，达到节电效果。通过调速达到节能的负载主要有：风机、水泵、油泵等。
　　②改善功率因数节电
　　交流异步电动机的无功就地补偿就是将补偿电容器组直接与电动机并联运行。
　　③轻载调压节电
　　当电动机处于轻载运行时，若适当调节电动机定子的端电压，就会降低电动机的励磁电流，从而降低铁耗和从电网吸收的无功功率。
　　(2)无功功率的补偿
　　动态无功功率补偿的节能来自两个方面：
　　①谐波电流流人电网，在变压器漏抗和线路电阻上产生压降，造成网压畸变。畸变的网压将产生高次谐波电流，使负载产生额外的损耗，这种现象被称为谐波的负载损耗。
　　②无功电流在供配电系统中流动，产生与视在电流平方成正比的供配电损耗。
　　(3)高效节能照明
　　高效节能灯是指发光效率较高的电光源。近几年我国推广的节能灯有：稀土荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、双绞丝型的白炽灯等。稀土荧光灯是国内居民家庭、商店、宾馆、饭店等场所重点推广的光源。
　　3.2　 在电力系统中的应用
　　(1)高压直流输电技术(HVDC)
　　①超高压直流输电技术
　　在远距离大容量输电、异步
　　联网、海底电缆送电等方面具有优势，因而得到了广泛应用。超大容量直流输电的成功条件之一是受端有强大的交流系统，提供足够的短路电流(换相电流)。
　　②柔性直流输电技术
　　以电压源换流器和IGBT为核心，是新一代更为灵活、环保的直流输电技术，在降低城市配电网短路电流、解决可再生能源并网难题、海岛供电及向能源紧缺和特殊地区的供电等领域发挥积极作用。柔性直流输电系统的换流器采用自换相方式，可四象限运行且有功、无功功率独立控制。
　　(2)柔性交流输电技术(FACTS)
　　FACTS 技术是指以电力电子设备为基础，结合现代控制技术来实现对原有交流输电系统参数及网络结构的快速灵活控制，从而达到大幅提高线路的输送能力和增强系统稳定性、可靠性的目的。
　　FACTS 技术已从原有的基于半控器件的静止无功补偿器(SVC)、可控串补(TCSC)技术发展到现在的基于可关断器件的静止同步补偿器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)等技术。
　　3.3　 在电子信息装置、绿色节能照明和家电产业中的应用
　　电力电子在电子信息装置、绿色节能照明和家用电器控制中应用主要包括电子信息装置的电源管理；LED电源及驱动器；电风扇、洗衣机、吸尘器、排风机、电动缝纫机、空调机以及电动自行车等器具中电机的转速控制；电熨斗、电吹风、保温瓶、电热杯、电烙铁以及电饭锅等电热器的温度控制；白炽灯、荧光灯等的光亮控制；微波炉、冰箱定时器、自动开关以及触摸开关中的电源关断控制。