能源发展战略是可持续发展战略的重要组成部分，作为我国能源战略中目前的首位任务，节能在我国可持续发展中起着举足轻重的作用。
煤、电、油、气是当前应用的主要能源，它们与国民经济发展和人民生活密切相关，有时因为缺煤少电就给人民生产和生活造成很大的影响；另一方面，因为没有合理和科学地利用能源，使我国的能源利用效率很差。我国产值能耗是世界上最高的国家之，大约为美国的7.4倍，日本的12.8倍，世界平均值的4.3倍，产品能耗比发达国家要高30％～.80％，能源浪费严重。从另角度看，我国节能潜力非常大。煤、油、气的地下储量有限，不能再生，必须节约能源，以造福子孙。据国家环保局分析，我国大气环境污染80％是由于燃煤引起的。以我国煤质来说，燃烧1t煤，平均排放C02 490kg，灰尘13.6kg，SO2 14.8kg，我国能源3/4以上是煤炭，所以节约能源是保护国家资源、缓解能源供需矛盾、降低企业成本、保护环境的重要措施。而电能是上述能源中最为经济实用、清洁方便且容易传输、控制和转换的能源形式，因此电气节能技术的推广有助于显著减少一次能源的消耗和环境的污染。
2005年国家发改委为落实《节能中长期专项规划》，启动了十大重点节能工程。通过实施十大工程，“十一五”期间将实现节约2.4亿t标准煤的节能目标。节能工程包括：节约和替代石油、燃煤工业锅炉（窑炉）改造、区域热电联产、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化、建筑节能、绿色照明、政府机构节能以及节能监测和技术服务体系建设工程等，其中大部分和电气节能相关。
下面就电力系统、照明技术、电子设备、节能新技术等几个方面进行阐述。
2、电力系统节能技术
进入21世纪，人类面临着越来越严重的能源危机，节约能源是我国乃至全世界持续发展的必然手段。电力工业既是重要的能源生产部门_，同时又是耗能大户，电力系统在发、供、用电过程中，其自身电能损耗是相当巨大的，我国的综合电能损耗总量每年高达3 000～.3 700亿kW•h。挖掘节电潜力，降低电力系统的损耗，提高供电的经济效益，具有重要的现实意义。
2.1 电网节能
电网是电力系统的重要组成部分，包括发电厂输电线到用户问的全部线路、变压器、开关、控制和保护装置等设备。按照电压等级和用途不同，电网又町分为输电网和配电网两部分。电网的线损主要是指电力变压器损耗和电力线路损耗，而线损率与变压器能耗的高低及电力系统发、输、变、配、用等各个环节紧密联系。因此，设法降低电力线路损耗与变压器损耗己成为电力系统节能的主要措施。
2.1.1 线路节能技术
1）在电网中采用环行供电和多回线路供电方式。避免电力线路的交错、重叠和迂回供电。
2）投入备用线路。有些用户设有备用电缆和线路若把这些备用同路也投入使用，则可使配电线路的藏面积成倍增加，而又不需要额外投资，可以显著节约电能。
3）减少空载损耗。不用电时断开电源线路，可减少线路上的空载运行损耗，一般可达3％～5％。采用定时电力自控器，节电效果会更好。
4）采用节能型无功补偿装置，提高功率因数。电力系统的无功补偿分为集中补偿和分散就地补偿；前者大多用在中压网络的供电母线上，解决供电无功输送中的线路损耗，即提高功率因数：后者大多用在配电系统末端负荷处，解决用户侧的无功平衡问题，使用户在负荷端实现无功就地补偿，降低配电线路的线损。集中补偿解决的是部分线损，而分散补偿可使用络损耗降至最低限度。两者相结合可达到更理想的效果。
5）改造、更新低压配电线路，采用节能型金具或扩大导线截面积，提高绝缘水平，以减少传输和漏电的损失。据测量，一个非节能型金具的电力损失大约是10～15 w，线路上的连接金具数以万计，因此采用节能型金具的节能效果相当可观。
6）采用柔性交流输电（FACTS）技术和高压直流输电（HVDC）技术，采用大功率电力电子器件，与其他电力设备组成FACTS装置，可以灵活实现对电力系统参数（线路阻抗、相角、功率潮流等）的快速、连续调节控制，从而大幅度提高输电线路的输送能力，降低输电损耗，近年来发展迅速，已在美国、日本、瑞典、巴西等国的超高压输电工程中得到应用。我国500 kV输电线输送功率一般只有300～.400MW，最多为700MW，低于北美900MW的水平。要提高线路输送能力，应用FACTS技术是主要措施之一。我国已经建成220kV的超高压可控串补（TCSC）示范工程，现在正在进行静止同步补偿器（STATCOM）、飞轮储能等FACTS示范工程的建设。交流1 000 kV和直流±800 kV的特高压网架也正进入规划设计阶段。
2.1.2 变压器节能技术
变压器在传递功率过程中，自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。多级变压电网中变压器的台数多、容量大，统计结果表明，发、供、用电过程中变压器的电能损失约占整个电力系统损失的30％，因此采取技术措施来降低其损失足节约能源的重要手段。
变压器的节能措施通常有以下几种：
1）采用节能型变压器。目前我国节能型变压器在质量方面已达较高水平，其总能耗较普通型可降低25％以上。如果超导变压器实用化，节能效果将会非常显著。
2）采用静止无功补偿器（SVC）提高功率因数.降低变压器绕组损耗。在电力系统中，用户由于大量采用感应电动机和其他感应用电设备，需要系统供给大量的无功功率，这些无功功率经多级线路和变压器的输送与转化，又会造成无功功率损失，使电网无功功率短缺，这不但降低了发供电设备的供电能力，造成电网中电压的波动，也增大了电能损失。采用SVC装置，可弥补传统无功补偿设各的缺陷，使无功损耗大幅降低。
3）按最大需求量计算基本电费，有利于推广变压器的经济运行，从而达到节能的目的。此种计费方式促使用户按变压器经济方式选择投运变压器的容量，当几台变压器共同承担一个总负荷时，也能按变压器经济运行的要求合理安排投运台数。
4）调整及平衡变压器的二次侧绕组和三次侧绕组间负载分配。
5）调整电网中变压器运行方式。对负载波动大的单台运行变压器，应通过定时计算增设小容量变压器在小负荷时运行：对负荷波动大的变配电所，应装设两台不等容量变压器，其中长期运行的变压器应选择技术特性优者，使用非长期运行的变压器应选择技术特性良者。
6）实行经济调度，提高变压器运行效率，实现经济运行。为实现经济调度，常根据负载率选择变压器容量：根据实际需要.采用并列、解列等运行方式，减少冷却装置消耗的功率，将冷却器分组控制和辅机变速运行。实践证明使用变压器经济运行，可使变压器能耗下降10％以上。
2.1.3 运行管理节能技术
1）系统总体负荷平衡。电力系统总体负荷平衡包括线路之间的负荷平衡，线路三相负荷的平衡，变压器间的负荷平衡等各个方面。合理地使负荷经常在经济输送的条件下运行，可以大幅度降低电网损耗电量。
2）调整用户用电时间，提高负荷率。负荷率是平均负荷与最大负荷之比.负荷率小，说明负荷波动大，电力系统电能损耗也大。为降低电能损耗，必须合理调节用户用电时间，有计划地安排部分生产单位在用户低谷时用电。
3）简化电压等级。将高压引入负荷中心及在额定电压容许情况下提高电压等级，是降低线损率的有效措施。对于配电嘲，供电电压等级越高，线损愈低，而线损随电压平方成反比而下降。所以有条件的地方，可将3～6 kV供电电压升为10～.20 kV。城市电网应取消35 kV，直接用110～.220 kV进入负荷中心供电，这既可提高输送容量，又能可太大降低线损率。
4）实施电网经济调度，减少电力系统的电能损耗；电网经济调度是充分利用电网中现有的输（配）、变电设备，通过科学的定量计算，优化变压器及电力线路的运行方式。负荷的经济调配，变压器与供电线路运行的优化组台等技术措旌，可极大限度地降低变压器和线路的有功损耗和无功损耗。
5）选择合理的电力系统规划方案：电力系统发展规划方案的优化是衡量该系统线损率高低的关键性因素之一，电力系统规划欠佳的主要表现是：无功容量小并且投入率低：电网结构不合理，理论线损率高；水电，火电发展不协调，未能做到统一规划等。这些都会造成电网线损率上升，因此必须选择合理的电力系统规划方案。
2.2 冷、热电联产节能技术
冷、热电联产是通过能量递级利用原理，使锅炉产生的热能蒸气通过汽轮机发电，同时冬季利用汽轮机抽气或排气向用户供热：夏季利用吸收式制冷机向用户供冷。采用这种方式是协调大中城市热电r和大型集中供热锅炉冬季负荷不均，缓解电网用电高峰紧张局面，充分利用现有供热设备，为夏季空谓提供冷源的一种有效方式。此方式一方面可以合理利用热锅炉和管网等设备，协调热电厂或大型供热锅炉冬季负荷严重失衡状况，解决市民对采暖空谓的需求；另一方面，又可大大提高采暖空调的一次能源利用率，降低能耗水平，有较好的节电效益。
2.3新能源与可再生能源
新能源与可再生能源发电技术的研究，已取得了令人瞩目的成就。太阳能、风能、地热能、核能发电技术已被较广泛采用，国外还开发出许多新能源发电技术，如海洋温差发电、生物质能发电、垃圾发电、污泥发电、高温岩体发电、冰洋发电、叶绿素发电、磁流体发电和可控热核发电等等.其中的磁流体发电是一种高效、低污染发电新技术，将它与蒸气发电组成联合循环，可以大幅度提高电厂的热电转换效率，试验测算其效率可提高55％～.60％，因而较常规发电方式节约燃料35％左右。英国国际热核试验反应堆通过试验证实，可控热核发电在短暂时间内发电功率可达20 000MW，反应堆能在小时内自维持10 000MW的出力。以色列开发的地热、废热发电技术已被许多国家引进，其不仅包括利用地热资源发电，还包括利用工厂中的各种废弃载热体，如热烟气，废热气，热油、废气等的余热和废热来发电。
3、照明节能技术
在20世纪90年代初，国际上针对节约电能、保护全球环境提出丁“绿色照明”概念。我国政府也积极响应，并于20世纪90年代中期开始实施“绿色照明”工程。绿色照明就是使用高效节能电光源、高教照明灯具和照明控制设备等照明节能新技术产品，在提高照明质量的前提下，降低照明负荷安装功率，节约照明用电，从而减少对环境的污染，保护生态平衡。全面落实《中华人民共和国节约能源法》，大力推行“中国绿色照明工程”，提高能源利用率，建立优质、高效、经济、舒适、安全的照明环境，是经济发展和环境保护的迫切要求。
照明耗电在总发电量中占有相当的比例，美国及其他发达国家约占25％，我国约占12％。据统计，我国照明用电量每年己超过l 200亿kW.h，超过在建的三峡水电工程的年总发电量840亿kW•h。当前，照明节能率至少可以达到20％，年节电费可达200多亿元，照明节能蕴藏着巨大的潜力。照明节电可以大大减少开支，减轻我国电力不足的矛盾，还可以减轻发电厂对环境的污染。
3.1 采用新型节能光源
绿色照明的核心是采用和推广高效节能光源，选择光源的原则：
1）尽量减少白炽灯的使爿j量，推广使用细管荧光灯和紧凑型荧光灯。
2）逐步减少高压汞灯的使用量，特别是减少自镇流高压汞灯。
3）积极推广高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯。
调查表明，如将全国的白炽灯换成节能型荧光灯，则每年节电相当于葛州坝电厂的年发电量。
3.2 重视照明设计
照明电气设计中要充分利用天然光，使之与室内的人工照明有机地结合起来，可大大节约电能：
1）照明设计中必须根据国家规定的照度标准、视觉作用要求及小同场所的功能进行照明设计，有效控制单位面积灯具的安装功率，优先采用分区一般照明方式及成熟的照明节能技术。
2）在满足照明质量的前提下，一般房间及场所优先选用节能型荧光灯。高大及室外照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高光效气体放电光源，并可采取混光照明方式，以达到提高光效、改善光色及节约电能的目的。高压钠灯及高压汞灯（或金属卤化物灯）混光照明比白炽灯节能70％～.80％，现己普遍应用丁二高大空间的一般照明。
3）选用优质高效的灯具。灯具的效率和配光作用对节能也是至关重要的，应选择利用系数高、配光合理、灯具附件少或不带附件及高保持率的灯具。
3.3 节能措施
1）提高照明电路的功率因数。在照明器上或照明电路上并联电容器，对照明电路进行无功补偿，可大大降低线路上的电能损耗和电压损耗。
2）选用低损耗节能型电感镇流器。节能型电感镇流器具有节能效果明显、售价低、可靠性高、寿命长、谐波含量低和无高频干扰等优点，必将成为我国镇流器市场的主导产品。目前市场上的电子镇流器质量难尽人意，产品的一致性、稳定性和可靠性均难以保证。
当前，节能型电感镇流器己进入市场，其节能效果己受近电子镇流器，已被国家列为“中国绿色照明推广品”。
3）改进灯具的控制方式，采用各种节电开关或装置进行节电。根据照明的使用特点，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点等措施。卧室、病房、客房等床头位置以及舞厅、酒吧、餐厅等，可考虑设置调光开关，公共场所及室外照明可采用计算机控制或光电自动控制装置，路灯宜分组控制，并推广采用夜间节能控制方式。在走道、楼梯、雨蓬、厕所及人员短暂停留的公共场所，应装设定时开关。据估算，楼梯一只40w的“长明”灯泡，采用普通跷板开关与采用定时开关，年耗电量分别为160 kW•h、20 kW•h，二者竞有8倍之差。
4）加强照明设施的维护管理。要定期清扫照明灯与照明器上的灰尘，及时更换老化的照明灯和损坏的照明器，充分发挥照明设施的效能，是照明节电中一项不容忽视的上作。
5）大力做好节电宣传工作，并积极采取一些主动限制措施进行节电，如对车间内、宿舍区、住宅等照明用电量采取单独计量，减少电能浪费，养成全民节约用电的好习惯。
3.4 加速照明新技术研究
要进一步研究完善太阳能照明技术，尽快将太阳能照明技术，。泛应用于航空障碍灯、高层建筑的供电标志系统（即光伏供电系统）及其他照明供电系统中。
当前，太阳能照明供电无论在技术上还是经济上都是可行的，而且在性能上具有明显的优越性，是绝好的绿色照明电源，应用前景非常广阔。同时，继续深入研制新型节电型环保照明光源，加快“中国绿色照明”工程的进程，是我们面临的一项重大现实课题。某机场研制安装了半导体光源（LED）照明系统作为机场助航灯光照明，其节电率达到了近90％，而且改善了照明质量，提高丁灯具的使用寿命。因此，在建筑照明中充分应用高新技术，提高照明质量，节约电力能源，还有较大的空间和潜力。
4、电子设备节能技术
电子设备节能技术有软、硬两种方式；硬方式是运用电力变换技术（基于电力电子技术）节能，软方式或是运用电力管理节能。随着功率开关元件、控制电路和和控制理论的发展，电力变换技术对提高变换效率产生了重大影响。此外，以数宁信号处理器DSP为代最的数字技术，可以实行复杂的控制，对降低控制电路的功耗起着重要作用。
4.1 大规模集成电路（LSI）
1）低电压、大电流降低电源电压，是减少LSI功耗最有效的办法。从LSI加工的微细化趋势看，这是一种必要的技术。目前，CPU已采用1 8 V的工作电压，将来有降低至lv的趋势。
2）工作频率的控制控制LSI的工作频率，也是降低功耗的手段之一。通过电力管理，降低LSI的工作频率，精确控制其停止动作.可以减少功率消耗。
3）低功耗LSI的电源为了满足上述要求，电源电路采用同步整流的DC——DC变换器。构成这种直流变换器的关键元件是控制用Ic、电力扼流圈、功率晶体管和平滑电容器。为了提高电流变换器的变换效率，现己开发出超低耗电流的控制用IC、低导通电阻、低驱动功率的功率场效应管（FET）和低损耗的电力扼流圈。
4.2 电动机驱动
1）逆变器控制 目前，变频空调机在市场上的销势非常好，其重要原因是采用了逆变器控制技术，达到了省电、低噪声、高效能等良好的效果。电冰箱、空调机、洗衣机等家电产品大多数都是采用工频电源驱动的感应式电动机，很难直接改变这种电动机的运转频率。如果引进逆变器控制技术，用功率晶体管调整电动机的驱动电压，进行转速控制.就可以显著提高电动机的效率，大幅度降低能耗。
目前新型的卒调设备采用了脉冲振幅调制（PAM），代替原用的脉宽调制（PWM）控制.这样可以使用低转矩高效电动机驱动压缩机，提高中低速运行的效率，实现大幅度节电。
2）新一代功率开关元件为了能够直接给电动机输入工频电源，处理高电压、脉冲大电流，己开发出新一代耐用高压、低导通电阻的IGBT，用于功率开关元件，开发成功的第三代IGBT与第一代产品相比，在断态下降时间及饱和电压特性上均有较大幅度提高。例如15Hz下运行的低噪声逆变器，用第三代IGBT比第一代的功率损耗大约减少了一半。开发大容量GTR、GTO、IGBT、IGCT、MOSFET、EITH、PCTH和SMAR-POWER等电力电子器件，并应用于电动机调速、整流装置、励磁电源、无功补偿、荧光灯高频整流等，均有明显节电效益。
3）直流无刷电动机把永磁体用在直流电动机的转子内，将磁体形改为D型，可以提高磁通密度，达到提高电动机效率的目的。显然，采用高磁能积的钕铁硼永磁体作转子磁芯，电动机的效率会更高，体积也可以大大缩小。
4）电动机调速。包括采用调速电动机或液力偶合器、液粘调速离合器、串级调速、变压和变频调速等调速装置，在调速装置中变频调速的优点很多，某些场合，变频调速节能达50％左右。
4.3 降低待机时的耗电量
降低待机时消耗的电力，就是设法提高常驻电源的变换效率。对于电源容量在100W以下的机器，常驻电源大部分不是内置的，通常使用一个多输出型电流变换器。只需要提高此种变换器自身关闭（负荷为几w）时的变换效率。含有常驻电源的小容量电源装置，从封装和价格方面考虑，采用他激式或自傲式的反馈变换器。
5、节能新技术
5.1 超导电力应用技术
金属电阻随温度降低而变小，达某极低温度时，电阻减小到零，即呈现超导现象。近年来对超导材料已取得新的突破，找到在液氮温度-194℃下的超导材料。超导体由于有良好的传导性能，在电力上应用将具有显著的节能效果。现在主要从发电、输电、电力储存及尖端发电技术四方面研究开发。超导发电机与常规发电相比，体积减小一半、重量减轻2/3，而效率可达99.5％。现在输电损失在10％以上，而超导电缆可做到基本无损失。用超导的蓄能技术，其储电效率可达90％，比其他储电技术高15％～.40％。利用超导体产生强大磁场，口J应用在磁流体发电和核聚变尖端发电技术上。
5.2 高效蓄能电池
主要用于电动汽车和电力调峰，为了环境保护，现在国际上正在大力开发电动汽车，目前用于电动汽车的高效蓄电池.一次充电已可行200km；用于调峰的蓄电池功率到1 000 kW，充入电效率达90％～.91％，同样体积的蓄电量可为铅蓄电池的2～3倍。这些高效蓄电池也应用在风力发电与太阳能发电上。
5.3 燃料电池
燃料电池的基本原理与一般电池相似，可将燃料氧化反廊所释放的能量转换为电能。所不同的是燃料电池是燃料（氢气、天然气、石油气、煤制气）连续输入负极，通过电解质，与也连续地输入正极的氧化剂进行化学反应转换成电能和热能，由此，燃料电池能连续不断地输出电能和热能。燃料电池电能转换效率可达50％，如计入副产品热能综合利用，转换效率可达80％，节能显著。它可建成集中供热电厂，也可为分散小单位供热供电.可免去存长距离输送时所需设施和能量损失。
5.4 煤气化联合循环发电（IGCC）
煤气化生成燃料气，燃料气驱动燃气轮机，燃气轮机排烟气加热锅炉，产生蒸气驱动汽轮机发电。目前国外己建、在建的IGCC有20多个，新一代的IGCC供电效率可达43％～.46％，我国也正在研究开发。
6、结束语
目前作为主要能源的煤和石油等一次能源，都是不可再生的地球资源。社会经济发展愈迅速，对能源的开采量需求就愈大，地球所蕴藏的化石能源总有天将开采殆尽，这与可持续发展是相矛盾的。因此，合理高效地利用能源，是保持社会适度发展，又尽可能地减少资源消耗的要求。从环境保护方面来说，保持生态平衡、减少环境污染也是可持续发展的重要内容，粗放型经济的发展己使得人类生存环境极度恶化在经济发展中减少对环境的污染、保持人类生存环境已成为全人类的当务之急。
电能作为最经济实用、清洁方便且容易传输、控制和转换的能源形式，其节能技术的推广有助于显著减少次能源的消耗和环境的污染，是合理高效利用能源的有效途径。
