摘要：我国经济的快速发展，人们生活水平的提高，对资源的浪费情况越来越严重，尤其是在工业发展的过程中，工业电气节能方面的问题日渐加重，需要进行及时合理的治理，我们要在电气设计的阶段就考虑节能问题，设计节能新产品，降低对耗能较大的电气设备的应用，有效提高能源的利用率，实现经济快速均衡的发展。本文首先分析了工业电气节能的思路与原则，然后重要阐述了电气节能在工业电气设计中的典型应用措施，以期对工业电气节能设计，寻求经济与资源、环境的协调发展有一定的助益。
关键词：电气节能；工业电气设计；应用措施
在经济增长过程中，遵循节能减排的原则，是实现人与自然和谐相处的重要途径。将电气节能技术应用于工业设计中，可以有效解决工业生产中电力不足的问题。同时，也积极响应了国家节能减排的政策。相关领域的专家学者已经对电气节能应用于工业设计中的具体策略进行了分析与研究，并取得了一定的科研成果。
1 工业电气节能设计的思路与原则
我国经济的高速发展，是以高能耗为代价的，而工业就是高能耗行业之一。随着我国能源危机与环境污染问题的加剧，工业耗能（尤其是电能）已成为制约我国经济社会可持续发展的关键因素之一。因此，在建设资源节约型、环境友好型社会的内在目标下，将先进的电气节能技术应用于工业电气设计之中，是非常有必要的。
要在工业电气设计中最大程度地避免能源浪费，实现经济效益、环境效益、社会效益最优化，就要进行科学、合理的电气节能设计。分析我国当前工业企业的电气设计现状，电气节能设计的思路应着眼于以下两点：一是结合企业实际，构建综合性的电气节能系统；二是构建集成化监控、调度及优化的节能工作平台。工业企业可通过这两点来优化自身的电气能源系统，使实现全方位、系统性地电气节能。
开展工业电气节能设计，要遵循一定的原则，不能随意为之，否则将无法保证投入与产出的平衡。简言之，工业电气节能设计的原则有三，即适用、节能、可行。所谓适用，即节能须先满足正常的使用需求这一前提，并基于此通过科学、合理的设计来达到降低能耗、节约资源的目的；所谓可行，即切实分析节能项目所需投入及其预期效益，进行全方位对比，做出正确的选择，以达到低能耗、高产出的效果；所谓节能，即降低或消除无关能耗，保留必要能耗，也就是科学节约能源。
2工业企业电气节能的意义
从工业企业的角度来说，实施电气节能对其具有重要的意义，具体体现如下：（1）符合工业企业发展现状要求。目前，我国现行的电气节能体制还有着很多漏洞以及缺陷，多数企业未能意识到电气节能的意义所在，注重提高生产效益，忽略了资源解决，使得电能被大量浪费。对于此问题的控制，要加大对电气节能技术的深度研究以及应用，进而推动工业企业持续化发展。（2）助力经济可持续发展。工业实现持续化发展，必须要解决能源消耗问题和环境污染问题。在具体施加中，基于可持续发展目标和要求，积极寻求资源和环境、经济相互协调发展的路径。通过应用电气节能，提高电能的利用率，进而实现可持续发展目标。
3 电气节能在工业电子设计中的应用措施
3.1 供配电系统的节能设计
较之普通民用电气，工业电气最明显的特征在于其用电负荷等级较高，电力设备较多且集中，通常需持续、稳定供电。在此条件下进行电气节能设计，首先要做好供配电系统的合理设计，使其既满足工业电气的需求，又可达到节约能源的目的。为此，一是要尽量减少供配电环节，避免额外的能耗，使供配电系统简单、可靠；二是要按实际需求的不同，合理选择设备的供电电压，一般而言电压水平越高，则损耗就越小；三是要考虑变电所的供电半径统筹、变配电位置的规划等。
3.2 工业变压器的合理选择
工业变压器的合理选择，首先在于用电负荷的计算，并可根据实际需要，在不同设计阶段选用不同的计算方法，如在方案设计阶段用单位指标法，在初步设计或施工图设计阶段用需要系统数等。其次要将变压器设置在变电所与负载中心之间，如此能有效减少线路数量。
再次，要重视变压器的损耗，包括空载损耗与负载损耗。选择节能型变压器，有助于减少空载损耗；对负载损耗而言，正确确定变压器的容量，建议使用负载率在75～85%的变压器。最后，要设法提高整个系统的功能因素，以有效降低变压器损耗和减少线路。此外，还需注意变压器的投入成本，以达到节约能源与成本控制相协调的效果。
3.3 工业电气动力系统的设计
工业生产中电动机的使用非常广泛，其对电能的耗费极大。因此，在工业电气动力系统的设计中，要切实提升电动机的工作效率，尽可能地避免出现空载等现象，以减少电能浪费。具体做法是，在电动机的节能设计中，要考虑其工作效率，若电动机效率较高，则可减少其工作时间，降低其负载，从而降低电能的浪费。在选择电动机时，要依据实际需求，以保证其工作负荷的要求，避免因负载过量而出现超负荷运转的情况。同时，应适当选择一些负载率较小的电动机，以搭配相关设备使用，通过整体优化配置来实现电气节能的目的。此外，还应注意电动机性质应与变压器的容量相符合，并减少其使用线路数量、把控其导线截面。
3.4 工业电气照明系统的优化
工业电气照明系统在工业企业中也是必不可少的，从而它也是工业电气节能设计的重点。照明系统的节能设计，可通过以下几个途径来实现：一是在工业建筑设计时，充分利用太阳能资源实现采光，适当减少照明设备的使用；二是使用新型高光节能灯具，提升光源的利用效率；三是转变灯具的控制方式，如节能型开关、光控式灯具等，按实际所需控制灯具的开关、亮度；四是推广性能优越、耗能较低的光源用电附件，如节能型电感、电子镇流器等节能用电附件；五是按工业企业的实际需求，科学合理地进行照明设施布局，以在确保工作要求的同时节约能源。
3.5利用高效节能光源
众所周知，太阳光是可再生能源，同时也是对环境不产生污染的。将太阳光应用于工业电气节能设计中，可以有效实现照明节能的目的。以建筑设计为例，透明和采光相结合。在白天，尽可能使用棱镜窗、反射高窗、采光格板、导光管等，能够使建筑物内得到一个稳定的光照条件。在使用光伏发电系统的基础上，也可以充分把所收集到的太阳光用于照明，这种方法常应用于室外街道照明设计中。需要指出的是，电气零件使用效率的高低，也能够实现照明节能目的，这就需要提高光源的效能。目前，将高压钠灯与ts型阳光灯管结合，就实现了充分利用高效光源，节约能源消耗，扩大照明效果的目的。
3.6 工业电气设备的合理选择
工业电气设备的合理选择，也是工业电气节能设计的重要一环。机泵作为最重要的电負荷设备，对其一定要有提前规划与设计，并依据实际需求进行选择，并通过分析其基本负荷及功率，然后做出科学的判断。若机泵功率太高，则可能会出现空载等现象，导致电能损耗。针对大功率电机，需采取变频措施来提高其轻载效率，以有效降低能耗；对于大型电机，可采用及时补偿功率因数的方式，来减少有功损耗。
此外，随着科技的发展，可通过通信、网络、微电子、自动化、神经网络、物联网等新型技术，构建电气智能控制系统，实时监控工业企业的实际用电情况，通过智能调度与优化策略，实现整个企业用电效率的最优化，从而达到节能效果。
4 结束语
综上，基于建设资源节约型、环境友好型社会的内在目标，工业电气设计要积极采用各种先进的节能措施，充分利用清洁能源，优化、完善工业电子设计方案，如此一方面可有效提升资源的利用率，为工业企业创造更大的经济效率，提升其市场竞争力；另一方面则可极大地降低能源浪费，推动工业企业以及整个社会向可持续方向发展。
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