电力工程节能技术研究

摘要：电力工程作为能源利用的重要领域，其节能水平直接关系到能源结构优化与环境保护目标的实现。在工业化、城市化快速推进的背景下，电力系统能效问题日益突出，节能降耗成为电力工程管理与技术发展的核心方向。本文聚焦于电力工程中主要的节能技术路径，探讨节能控制策略、设备能效优化及智能技术融合应用，并通过案例分析说明节能实践效果，为推动电力工程绿色、高效运行提供理论支持与实践参考。

关键词：电力工程；节能技术；能效优化

一、电力工程节能的基础构成分析

（一）输配电系统的能耗结构与节能空间

输配电系统作为电力能源传输的重要环节，其能耗主要体现在线路损耗和变压器损耗两个方面。长距离输电过程中因导线电阻及环境影响会导致较大的电能损失，这种损失占整个电力系统能耗的比例不容忽视。变压器在运行中亦存在铁损与铜损现象，若长期处于低负荷运行状态，其能效表现将进一步下降。通过对输配电系统能耗结构的梳理，可以发现大部分能耗来源于设备运行效率低下与系统布局不合理。开展科学负载调度、采用高导电率材料、优化电压等级匹配及引入智能监控手段，有助于降低能量损耗，提高传输效率，是节能技术应用的主要突破口。

（二）电力设备运行效率对节能成效的影响

电力工程中使用的大型电机、变压器及开关装置等设备，其运行效率在很大程度上决定了系统的整体能耗水平。设备技术参数落后、运行状态异常以及维护不及时，都会造成设备电能转换效率下降。通过定期能效检测及技术升级改造，可以有效提升设备运行效率。例如高效节能型变压器的推广应用可显著降低空载损耗和负载损耗，高效电机则能在相同输出下减少输入功率需求。设备运行中的数据采集与状态评估也是优化能效的重要手段，通过在线监测实现故障预警与智能控制调整，进一步推动系统节能运行效果。

（三）控制策略优化在节能系统中的价值体现

在电力工程运行过程中，控制策略的优化对于实现节能目标具有重要作用。传统的固定模式控制难以适应负荷变化与运行条件波动，容易造成系统能量浪费。引入变频调速、软启动技术及自动负载调整机制，可使系统在不同负荷情况下实现动态能效优化。现代控制技术结合现场数据与人工智能算法，构建多参数协同优化模型，使控制策略更加贴近实际运行状态。通过设定能效目标与执行反馈回路，实现对能源使用情况的实时监管与策略调整，使节能措施真正落地见效。优化控制策略不仅可提升系统运行效率，也减少了能源浪费，是构建高效电力系统的关键保障手段。

二、电力工程节能技术的应用路径与实践机制

（一）应用高效输变电设备实现系统能耗削减

电力系统中输变电环节的设备升级是节能技术实施的重要突破点。传统输电设备存在功率损耗高、运行噪声大、散热效率低等问题，制约了系统的整体运行效率。采用新型节能型导线材料，如铝合金复合导体或低电阻率铜芯材料，可显著降低线路电阻系数，减少电能在传输过程中的损失。新型干式变压器与非晶合金变压器因其结构优化与材质改良，具备铁损极小、热稳定性强等优点，适用于城市配电网与重要负荷中心。设备本体优化之外，还需配套建设监测与控制系统，实现对输变电设备运行状态的实时监控与负载动态调配，避免设备长时间过载或低效运行。通过系统性的设备更新与自动化控制配合，可实现系统运行的持续高效与能耗水平的明显下降，是推动电力工程能效提升的重要抓手。

（二）推进智能电网平台建设优化调度控制流程

智能电网的构建为电力系统节能提供了广阔的技术支撑平台。通过融合信息技术、自动化控制与数据分析，智能电网实现了电力系统运行状态的全面感知与精准调度。在调度层面，通过数据集中与运算模型建立，系统能够在考虑电价、电量、负荷趋势等因素的基础上，制定最优供电与负荷分配方案，最大化能源使用效率。在用户侧，智能终端设备可基于用电习惯及负荷特性，进行自动化调控响应，实现按需用电、错峰用电等目标。智能电网还支持分布式电源与储能装置的接入与动态管理，在缓解电网峰谷负荷波动的同时，提升能源调度的柔性与效率。通过建设智能电网平台，实现对发、输、配、用全过程的协调控制与实时优化，是构建节能型电力工程的重要路径，能够在确保供电可靠性的同时有效抑制系统能耗增长。

（三）加强建筑电气系统能效管理提升用能水平

建筑电气系统在电力工程整体能耗中占有较高比重，尤其是公共建筑、大型工业厂房等场所，其照明、空调、电梯等用电设备运行密集，存在较大的节能潜力。在设计阶段，应优先采用高效节能型电器设备，合理配置供电回路与负载分布，避免资源浪费。在系统运行过程中，可引入能耗监测与管理平台，实现对各子系统的能耗数据采集、异常识别与优化建议输出，形成能效闭环控制机制。建筑照明系统可通过光感与时控装置自动调节照明强度，空调系统则结合环境传感器实现温控精准管理。用电行为方面，应强化员工节能意识培训，推动单位、楼宇级的节能考核与奖惩机制。在新建项目中融入绿色建筑设计理念，在既有建筑中推进节能改造与智慧化升级，共同构建建筑电气系统节能管理新模式，是提升整体能源使用效率的重要实践途径。

（四）发展可再生能源融合技术拓展节能边界

随着可再生能源发展水平的提升，太阳能、风能、地热能等清洁能源在电力系统中的占比不断提高。通过电气自动化技术与能源转换设备的集成应用，电力工程系统可实现多能源协同调度与绿色供能模式构建。光伏发电系统结合建筑一体化设计，可在建筑屋顶、幕墙设置太阳能组件，直接供应建筑用电负荷或并网送电，缓解电网供电压力。风力发电系统可在工业园区边缘设立微型风场，配合储能装置实现负载调节与备用电源保障。地源热泵技术通过土壤源热能与建筑供暖系统耦合，实现空调系统的高效运行，降低电能消耗。分布式能源管理平台通过对多能源流的统一规划与实时调度，实现可再生能源的最优利用比例。可再生能源融合不仅降低传统电源负担，更提升了电力系统的能源结构优化水平，是推动电力工程节能发展的战略性路径，其与传统节能技术形成互补，共同打造高效、绿色、安全的能源使用生态体系。

结束语：电力工程节能技术的发展不仅是技术革新的体现，更是能源战略转型与生态环境保护的现实需求。通过对输配电设备的技术优化、智能化系统的广泛应用、用能管理机制的强化以及可再生能源的融合利用，电力系统在保障供电质量的同时，显著提升了能源利用效率。节能技术的深入实施需要制度支撑、技术进步与管理创新的协同推进，为建设资源节约型与环境友好型社会提供了强有力的技术保障与实践基础。

参考文献

[1]刘辉.电力工程节能技术的研究与应用探析[J].电力系统装备，2023，43（02）：107-110.

[2]孙雷.基于能效优化视角的电力工程节能技术路径分析[J].节能与环保，2023，39（06）：59-62.