第3章 电力电子技术在节能领域的应用

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1、1电力电子与现代生活PowerElectronicsTechnologyandModernLife电力电子与现代生活第3章电力电子技术在节能领域的应用3电力电子与现代生活第3章电力电子技术在节能领域的应用3.1能源危机与对策3.2变频器节能3.3绿色照明节能3.4无功功率补偿节能3.5逆变焊机的节能3.6开关电源的节能4第3章电力电子技术在节能领域的应用3.1能源危机与对策能源和水、土地一样都是人类赖于生存和发展的基础。什么是能源？能源是能量的来源，是在一定条件下可转换成人类所需的燃料或动力来源的物质。能源包括：煤炭、石油、天然气、水能等常规能源，也包括太阳能、风能、生物质能、

2、地热能、海洋能和核能等新能源。有些能源储量非常有限，如煤炭、石油等，用一点就少一点，不能再生，所以称之为不可再生能源；有些能源如水能、太阳能、风能、生物能等，可以不断重复产生，所以称之为可再生能源。5第3章电力电子技术在节能领域的应用能源的重要性：能源是人类文明发展的基石。近二百年来，能源的利用，推动科技迅猛发展，人类社会急剧变革，几千年来的手工作坊，跃变到今天的工业化、电气化社会。第一次工业革命，瓦特发明蒸汽机，煤炭提供了工业动力。第二次工业革命，电力工业迅速崛起，煤炭让电能流进千家万户、工厂企业。内燃机的发明，是石油让汽车交通方便、迅捷。能源是国民经济的命脉。经济的发展是能

3、源作为支撑的，GDP的增速与能源消费的增速是成正比的。能源相当于社会的血液，它驱动着社会的运转，现代化程度越高的社会对能源的依赖越强。能源的争夺是国际政治、外交、战争的重要根源。6第3章电力电子技术在节能领域的应用但是，由于人类对化石能源的过度依赖，致使化石类能源面临日益枯竭的危险。我国的能源问题体现在：一是过度依赖化石燃料，二是经济社会发展对能源的依赖度过大，三是要满足小康社会对环境的要求的可持续发展面临着巨大挑战，四是能源安全尤其是石油安全问题越来越重要。过去100多年世界能源消费变化7第3章电力电子技术在节能领域的应用据国际能源机构的预测，目前全球已探明的剩余可采石油储量

4、1700多亿吨，按年产原油38亿吨计算，假如今后不再发现新的石油资源，理论上还可以开采40年。世界煤炭研究所（WCI）研究报告分析指出，目前已知的煤炭资源分布在全球近100个国家。按照目前的开采速度，已勘测到可供开采的煤炭储量可够开采160年。化石类能源，不可再生，用一点少一点，终有用完的一天。在人类社会的历史长河中，几百年只是一瞬间，化石能源只能为人类向现代化社会发展的转折过程中，提供一个跳板。百年以后的社会，需要新能源。现在，我们要做的是：开发新能源，节能低碳。8人类利用能源的演化历史：第3章电力电子技术在节能领域的应用9化石能源剩余探明储量居世界前五位的国家（2011）排

5、序煤炭石油天然气国家储量（亿吨）国家储量（亿桶）国家储量（万亿米3）1美国2373沙特阿拉伯2645俄罗斯44.82俄罗斯1570委内瑞拉2112伊朗29.63中国1145伊朗1370卡塔尔25.34澳大利亚764伊拉克1150土库曼斯坦8.05印度606科威特1015沙特阿拉伯8.0第3章电力电子技术在节能领域的应用目前，中国的煤炭开采量是全世界煤炭开采量的50%。10世界及我国人均化石能源剩余探明可采储量（2011）品种中国世界中国/世界煤炭（吨）85.9122.770.0%石油（吨）1.527.05.6%天然气（米3）1840278436.6%第3章电力电子技术在节能领域

6、的应用11我国与世界及部分国家剩余化石能源储产比（2011）单位：年国家/地区煤炭储产比石油储产比天然气储产比世界平均11846.258.6美国24111.312.6俄罗斯49520.676.0印度10630.028.5巴西>50018.328.9中国359.929.0第3章电力电子技术在节能领域的应用12第3章电力电子技术在节能领域的应用中国的能源储量：（2000年）我国是一个人口大国，各种资源的人均占有率远远低于世界平均水平。中国的人均能源资源占有量为全世界人均水平的1/2，仅为美国人均水平的1/10。（2000年）13第3章电力电子技术在节能领域的应用我国一次能源消费结构

7、年份能源消费总量（亿吨标准煤）占比（%）煤炭石油天然气水电.核电.风电19806.072.220.73.14.019909.976.216.62.15.1200014.669.222.22.26.4200523.670.819.82.66.8200728.171.118.83.36.8200930.770.417.93.97.8201032.568.019.04.48.61）能源结构不合理，大量燃煤增加了碳排放2）交通运输压力巨大，包括燃油供应、尾气污染14第3章电力电子技术在节能领域的应用