关于电源技术的思考
康 敏
一、关于电源技术的认识
什么是电源技术?至今,这个看似简单的问题在科技界是一个没有搞清楚的模糊概念。请看这样一些事实:常常有人认为,电源就是一个插座,无所谓技术。上世纪中叶以来,“电源技术”一词已经出现多年,即便是,当时铁路通信电源室的《维规》也仅仅解释为,蓄电池,发电机,整流器等几种电气设备而已,没有明确的定义。进入上世纪后期,“电源技术”一词很是时髦,有两位科学家谈到这个问题时把电源技术提到了相当的高度,做了如下的描述:其一,中国电源学会理事长季幼章先生说:“电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术,现代电子技术,自动控制技术的多学科的边缘交叉技术”。其二,《电源技术学报》编委会主任丁道宏先生说:“据美国总统科学和技术顾问委员会宣称美国关键性的科学技术领域有七个方面:能源,环保,信息,通信,制造业,材料,交通,而每个科学领域中,电力电子技术中的电源技术是其中主要方面,起着关键性的支撑作用”。同样没有界定什么是电源技术。
本人从事电源技术室工作多年,经过研究,对这一问题提出了以下看法。
电源,就是电能源。所谓电源技术,就是关于电能源的应用技术。电能应用,离不开获取电能源和控制电能源两个方面的问题。获取的手段是,公共电力网的发展和各种类发电机的使用。控制的手段是,对电能进行变换、导引、传输、计量、稳定、安全等等技术。另外,各种电池的使用,则属于获取和控制两种意义兼而有之。简言之,人们在日常生活中,获取电能、应用电能的实用技术就是我们常说的电源技术。
谈到电源技术,首先要强调它的能源性。俗话说的好,过日子离不了“柴米油盐”,我们可以把电源技术理解为俗话中的“柴”,这是当今信息社会中人们过日子中“第一位的问题”。一个家庭日常生活离不开电能源,一个企业、一个单位,搞生产、搞经营管理、从事高科技活动等,如同过日子是一样的离不开电能源。“打柴”和“烧柴”已经成为历史往事,这本是农业社会的生活方式。工业社会烧煤,烧油,烧气,而信息社会中最为方便的方式是“烧电”。有道是,巧妇难为无米之炊,有“柴”方能“烧柴”,同样有了“电”,才能烧(用)电。所以,电源技术,在一般情况下不同于电工技术、电子技术、电脑技术、电信技术等纯技术问题或什么高精尖问题,而是当今社会最基本,最普遍,最实用的能源问题。
电源技术,可以分为两个层次或者两个部分:一是,公共电力大规模发电,向全社会供电,二是,社会各界分散用电(也是自我供电)。前者叫做“生产供给”层次;后者叫做“实际应用”层次。前者的工作是,面对社会的发电、远距离传输和联网送电。后者的工作是,为了自己眼前的用电器能够开通使用,从而生成、导引、变换、并安全使用电能的问题。前者主要是集中生产,后者主要是分散应用。这两部分技术活动表面看来大相径庭,其实质是一样的。分别都是对电能源进行获取和控制,他们都是电源技术,只是规模悬如大象于蚊子而已。如果,我们把前者公共电力称为“大电力”,把后者分散用电技术称为“小电力”或"自筹电力"。那么,广义的电源技术就是二者之和,而侠义的电源技术即专指小电力技术或自筹电力技术,通常我们所研究的电源技术指的是侠义的电源技术。
二、小电力技术的重要性
小电力技术非同小可,不能忽视。在有电地区,应用小电力技术常表现为“被动发电”,可以对大电力以补充和完善。在大电力鞭长莫及的地区则表现为“主动发电”,可以对各种能源以高效合理的利用,以提高人民的生活水平。而平时则是一支不可多得的用电安全力量,更不用说它在移动用电领域里的重要作用。
首先,从历史上看,最初社会上都是自筹电力(小电力),根本没有公共电力。只是社会需求和科学技术的发展到达了一定的程度,才有了专职的供电部门,产生了“公共电力网”。近几十年来公共电力的飞速发展和高度垄断,大家认为公共电力的最终发展必将完全替代自筹电力。实际上,人们产生了一个误解,这是根本不可能的。因为,公共电力存在着天然缺陷:一是,不可能连续供电,二是,对所有地区无法全面覆盖,所以,自筹电力始终存在着发展空间。随着社会的发展,用电问题日益走向刚性需求的同时,现代科技手段的普及提供了多种取得电能量的办法,技术上足以保证有条件单位和个人在短时间内或者一定时间内独立解决自己的用电问题。因此,公共电力和自筹电力互相补充、相互配合,社会供电问题才能得到合理完善的全面保障,这是唯一的办法。企图使公共电力独立解决供电问题只是幻想,历史再向前发展,小电力也不会消亡。
其次,电能源应用是把双刃剑,使用电能源必然要突显安全问题。如,在用电过程中,有突然中断危及生产,造成经济损失,政治影响和殃及城市人民生活问题;还有漏电、触电、火灾隐患问题。这些紧急补充供电问题、及人身安全、设备安全等常见问题,只有小电力技术才能解决。在公共电力网覆盖的范围内的用电实践中,人们都早已明白这种安全问题的重要性。然而,现实告诉我们,电度表是公共电力网和用户的分界线,电力技术到此为止不再介入管理。在公共电力网运行的初期,大电力不管用户的用电安全并不算什么问题。因为,那时候的用电器是一个灯泡或一个电机的时代。今天的社会则不同,用电形式变了。用电器花样繁多而且规模无限扩大,安全出现问题常常是灾难性的后果,人们难以承受。
其三,在公共电力网不能覆盖的广大地区,只能依靠小电力技术来解决用电问题。我国幅员辽阔,地形复杂,既然电力网完全覆盖是不可能的,没有覆盖的地方只能自筹电力。边远农牧地区,边防海岛,大电力网鞭长莫及,在这些地方唯一的办法是,因地制宜采用现代科技自筹电力。柴,汽油发电机,小水电,风力发电,太阳能发电,沼气发电,潮汐发电,甚至畜力人力发电等等,配以各种电池,完全可以解决日常生活中的问题。比如,电视、电脑、通信、照明、做饭、等家用电器的使用,功率大些甚至可以逐步解决某些生产问题。自筹电力,可以让那里的人们享受当代电气化的成果。
其四,移动领域的用电更是小电力技术重要的用武之地,非小电力莫属。火车,汽车,轮船,飞机,是国家的重要交通工具;手电,手机,玩具,电脑,是便携设备;导弹,卫星,航天器,机器人,是国防技术,这些都是移动领域,而且许多属于极其重要的高科技领域,这些哪一样能够离开小电力呢?日常活动,野外工作,野外考察,野外施工,移动用电司空见惯,所有这些大电力技术望尘莫及。
三、小电力技术的现状
小电力技术是分散的小草,当今社会是一个似有似无的行业。具体每一个用户是一个微观颗粒,有电无电,安全如何好像微不足道,似乎个个可以忽略不计。由于国家不存在一个用电安全管理系统,因此,在有电地区,有电无电广大用户听命公共电力。在总有一天大电力会彻底取代小电力的误导中,整个社会默认,有电之时安全自负,无电之时各人自扫门前雪,是十分正常的现象。至于,无电地区更是“用电靠自我”的原始状态。其实,国家某些重要部门 ,大型企业,少数用电贵族,最清楚小电力技术的重要性,最关注供电安全保障,小电力技术只是他们自己的专利,供这些部门自己享受。当前,如果说有小电力技术,那么可以说小电力技术成了少数人的收藏品,变成了“古董”,收藏家们长期谨慎收藏着,认为神秘而高不可攀。比较另一部分电源技术,大电力虽然脆弱而又高傲,却是一个巨无霸。说它脆弱是因为它不能连续供电,说它高傲是因为它不管用户的用电安全。公共电力,不但是由全国所有大型发电站联结组成的,而且国家支持、市场垄断,有遍及全国的教育、科研机构和产业化的工人队伍,人所皆知,小电力无法比拟。
毋庸置疑,小电力技术,就其覆盖的范围而言,显然比大电力网覆盖的领域更加广大。大电力网覆盖的地区,小电力完全覆盖。大电力网没有覆盖的地区,小电力也完全覆盖。只要有人用电,无论有没有公共电力,都存在小电力技术,小电力技术包括了所有一切“想用电地区,想用电的人们”。小电力技术是人类电气化的最后一米,是当前电气化发展过程中最应当普及的重要行业。然而,我们的社会重视大电力忽略小电力,作为一个行业学校里没有专业,社会上一盘散沙,现状令人深思。
四、两种电源技术的关系
两种电源技术存在告诉我们,一方面,大电力中包含着小电力,因为多数情况下小电力取之于大电力。另一方面,小电力中也包含着大电力,因为我们同样可以把大电力视为一套单独的(小电力)供电系统。因此,大电力和小电力的关系是相互包容、相互依赖,又相辅相成的辩证关系。
公共电力网供电,时间上“无法保障”,地域上“无法覆盖”的基本特征告诉我们,大电力和小电力的发展关系不应当成反比,而应当成正比。大电力越发展,越要求小电力的发展更加完善。一个居民小区,一个公司,一个学校,一个连队,一个农村个体户都都是一个独立的用电个体单位,都有保障供电和安全用电的要求。随着城市化的大发展,高楼林立用电量增加,天灾人祸,停电,断电,不规范用电,恶性事故屡见不鲜,增加内部电源技术管理工作,已经成为全社会的普遍需求。实际应用电源技术到位,社会生活就会从容不迫安全高效,否则影响社会安定,甚至人们生命财产遭受损失。全社会电气化程度越高,要求用户自身应付突发事件的能力要更强。江南雨雪灾害、汶川地震诸多自然灾害说明小电力技术的重要性。今年,黑龙江大庆市林甸中储粮食仓库一场大火,5万吨粮食变火焰山损失过亿,就是因为配电箱漏电,教训极为惨痛。大电力和小电力之间的关系不存在竞争关系,小电力竞争不过大电力,大电力也永远挤不走小电力。整个社会的小电力技术长期缺位造成的结果是,公共电力存在时“无人管理安全用电”,公共电力中断时“无人管理应急用电”的奇特现象。小电力技术长期缺位造成的结果,是整个社会电老虎现象存在的重要原因,人们谈虎色变而熟视无睹。
五、关于电源技术的思考
电源技术,是电能源的应用技术,又是现代各种能源应用技术的代表。小电力技术,更是人类实现电气化终端技术。
应当认识到,我们的社会在向电气化飞奔的过程中存在着一个行业断层,填补这一断层是相关部门和科技工的职责。近年来浮充电源的提出电源技术基础理论趋于完善,整合现代电源技术,建立队伍,培养人才,服务社会,提高人民生活水平,势在必行。
当前,世界性经济危机蔓延,对于我国而言内需不足,就业困难。科学发展观和民生路线催促世人,应当改变一下思维方式了,看一看我们的社会生活中,是不是丢了一个大西瓜?
二〇一三年十月二十七日
「 支持!」
您的打赏将用于网站日常运行与维护。
帮助我们办好网站,宣传红色文化!