【工学论文】对船舶与海洋工程制造企业节电技术的探讨

 　【摘要】节约用电一直是我国有史以来的主张，并且还在不断的持续着，在每次全国政协召开的大会上总也少不了"谈电色变"。关于节电方面，也出台了一些相关的措施，比如在特定的时间段内进行整个区域停电方案，在某个时间段内全国停电等相关措施。但是其在船舶与海洋工程制造上的节电技术又该围绕什么而展开呢？本文首先阐述了船舶与海洋工程制造企业的供电设备特点以及组成电费电量的部分，通过分析我国船舶与海洋工程制造企业的现状以及未来的发展趋势，同时分析了现在目前关于船舶与海洋工程制造企业的厂区配电系统中容易造成的一些电能损耗的症状，根据症状提出了几点相关的措施。来探讨节电技术在船舶与海洋工程上的应用。
　　　【关键词】船舶与海洋、工程制造企业、节电技术
　　　引言
　　　我们知道地球上所蕴藏的一切资源都是有限的。以前我们说"地大物博"，但是还有一句"坐吃山空"，如果在富有的前提下，而不努力去创造新的财富，长此以往，将会变得一无所有，对于资源也是一样。不管是空气也好，还是水、电等，倘若不加以保护，不加以爱护，那么是会趋向于减少，甚至趋向于绝迹。现在的水已然出现了这种情况，特别是淡水资源。故此对于二次能源的电能来说，更是要有节电的意识。本身其是二次能源，再者现在的电能与其它形式的能量通过互相转换之后，被广泛的应用于各大领域，各大行业以及世界的每个角落，就因为它有着输送方便，控制简单以及经济实惠的特点。而船舶与海洋工程制造企业在供电上的系统有着供电线路长、负荷容量大、电压等级高、变电级数多、整流逆变设备普遍使用的特点。但是就是由于运用了这样的设备，才造成了谐波污染，给整个企业的供电质量带来了一定的影响，因为在采用逆变、整流的过程中会产生一定的谐波。倘若在电能损耗上以及供电系统的运行上，节电措施到位，管理得当，那是会在很大程度上降低电能的损耗，带来十分客观的效益。
　　　船舶与海洋制造工程的现状与趋势
　　　经济全球化的过程中，势必朝着多元化的趋势发展，而当前在国际上的船舶与海洋工程的发展主要朝着这几个方面发展：
　　　吨位大型化。以往的海洋船舶最多只可载数百只集装箱，而今后必定朝着近万箱的目标发展，因为最初的巴拿马型散货船就已经完成了升级，从原本的6万载重升级到现在的8万吨，并且同类型的矿砂船也已开始研究高吨位的。
　　　航行高速化。在近15年内，我国一万吨以上的船舶的平均航行速度均提高了1kn左右，而其它的船舶如快速集装箱的船速38kn、高速穿浪型货船40kn每千吨等。
　　　技术性能的升级。技术性能的升级主要体现在经济性的提高以及安全性、环保性的提高。前者主要体现在船舶的燃料消耗量以及船员人数的减少量上。后者主要体现在现在海损的灾难，以及由于燃料的原因对大海、空气造成的污染等情况。
　　　设计方法与制造设备的不断革新。在计算机网络技术快速发展的现在，船舶在设计方法上定然朝着信息网络化的趋势发展。并且同时还采用船舶水动力性能与直接涉及计算法等广为运用的优化技术。
　　　 在制造设备上，我们将采用一体化的自动造船设备，来代替传统的造船模式，而在不断发展的造船技术设备中，激光技术早已是普遍被运用与各个制造行业。
　　　深海探测器的升级。站在目前国际造船技术的先进国家的角度上来看，发达国家研究的深海探测器工作的水深早已超过一万米，可探测世界任意海底。而一些勘测石油开发的设备也已超过了三千米之深。
　　　故此，现在的船舶与海洋制造工程比起传统的制造工程来看，不管是从设计技术上，还是从制造设备上或者是从探测器的深度上，都比之之前有了太多是改进，并且现在还在不断的改进，以最方便，最简单，最节电的方式在不断的改进。必然以"自主创新为主，引进仿制为辅"，对船舶与海洋工程开展高技术产业化的研究攻关。
　　　电能损耗的原因
　　　3.1电费的相关计算
　　　要想知晓电能损耗的原因，那么就必须要先弄清楚电费的计算方法以及电费包含的那些部分，如此，才能正面的分析出电能损耗的原因，就能通过相关的措施对其采取相关的改进或者补救措施。
　　　我们知道目前电费的计算部分包含三个部分的内容，分别为：基本电费与电量电费以及利率调整的电费。基本电费是一个固定的数值，与当月用电的多少没有直接的关系。而与电量电费的多少有着最直接的关系，电量电费是按照实际使用电的过程中所产生的用电度数以及当前电费的单价。而依据目前的行情我们又可知道，目前市场的价格对于民用电以及商用电是有明确划分的，而供电公司根据用电负荷的曲线值将民用电又分为峰值和谷值以及平时三个阶段，而一般的商用电的价格又普遍高于民用电的价格，通过这样的方式来达到降低单位平均电价的目的，节约总的电费。
　　　而前面还提到一个力率的调整电费，它是供电部门在每家每户计费点处实施的一个奖惩制度。当企业的部分功率因素未能达到供电部分的制定标准，那么就会在原有基础是增加电费的收取，而且增加的部分还伴随着因素差值的增大而增多。故此，在日常的使用中企业的相关管理部门应根据系统配电的指数来实现对于电量功率的管理，以免得不偿失。
　　　3.2电能消耗的原因
　　　从上述的情况上我们可分析出电能损耗的原因主要有变压器的损耗以及线路的电能损耗。何为线路的电能损耗呢？
　　　所谓线路的电能损耗就是当电流流过导线之时，由于导线存在着阻抗，那么就会间接的引起导体的发热，从而就有能量的损耗。一开始或许还不会觉得这样的损耗能引起多大的效果，但是，久而久之才知晓如此的电能损耗也并非是一个小数目，若要对其采取降低线路的有功电能的损耗，只需要增加供电的电压，来进行减少无功功率的占有率，从而进一步的提高功率因数，建议减少最大负荷的损耗度达到节能的目的。
　　　而变压器的损耗又可分为无功损耗和有功损耗两种，它主要是在变换电压以及传递功率的过程中，因为自身的原因而产生的有功和无功两种损耗，它不仅与变压器的特性有关，还随着负载的变化而产生非线性的变化。倘若一开始不从细节处着手解决，那么对电能损耗的影响也是非常大的。故此若要降低电能的损耗可以根据变压器相关的技术参数，通过合理的运行方法，来对通过变压器产生的损耗进行控制，充分利用现有的先进设备来达到节电的目的。
　　　节电的相关措施
　　　4.1、提高功率因数
　　　我们知道，线路在供电之时，是与功率因数有关的，因为功率因数与电流之间是成反比的关系，因此，当线路在输送一段有功功率之时，就会产生一定的功率损耗，提高相关的功率因素就能将这样的损耗降到最低。
　　　变压器在输出有功功率是时，其功率也是与负载因素有关的，在提高功率因素的同时，就能减少变压器的需要容量，从而提高其供电能量。
　　　除此之外，功率因素的高低还对力率调整电费的多少有着最直接的关系，可通过采用相对的措施在功率因数过底的场合，如：在变压器处于低压的时候，实施集中无功补偿的方式来满足功率因数考核的相关标准。
　　　4.2、合理的变压器选置及厂区布线
　　　我们知道在船舶制造的同时，由于制造船舶的厂区面积较大，一般采用的都是电缆供电的方式，又因为电缆供电因其厂区的面积较大、线路较长，来自于电缆的损耗就相当的占据了较大的比重，在选择电缆的时候，就应该要考虑到线路的安全以及用电高峰时所产生的负荷以及经济的电流密度来选择相应的电缆布线的方式。
　　　对于目前存在着的不合理的供电系统，我们要对其加以改造，以降低线路的损耗，比如：可将弯弯曲曲的供电线路予以直配，可将某些绝缘性破损的线路、漏电较大的予以换新等。
　　　4.3、加强合理性的供电系统
　　　供电系统在整个船舶与海洋工程制造业中是至关重要的，在提高节电意识，加强能源管理上，我们需要建立和健全相关的管理机制，在充分了解这个制造厂区的供电设备以及配电线路的基础上对于电能消耗的原因进行有效的分析，有针对性的采取相关的措施来达到节电的目的，对于某些功率因数较大的大型制造设备，我们可采取就地补偿的原则，"削峰填谷"，实行负荷调整，以此来提高其供电的能力。同时还可将各制造生产车间在平时的上下班中错开时间，注意办公室的电脑以及空调的使用等，各部门也应当提高用电意识，制定相关的节电管理的措施方案等。
　　　结论
　　　综上述，在船舶与海洋制造企业中，要想提高节电技术，就必须要提高相关部门以及员工的节电意识，因为企业供电系统的键能不仅关系到自身企业的经济，自身的发展，还与周边环境紧密的结合在一起，在提高用电效率，降低电能的损耗，就必须对电能的分配和使用的整个过程进行有效的管理，在管理中才能更好的发现节电的地方，在管理的过程汇总提高我们的节电意识。在不断的改进以及不断的改革中，提高用电利用率，达到节电节能的目的。
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