能源与国家的经济建设和人民的物质、精神生活密切相关，我国虽然是能源大国，但由于人口众多，人均资源占有量在世界上居第80位，因此节能任务十分艰巨和紧迫。
我国的能源利用年平均为30％左右，远比工业发达国家低，主要原材料成材率低，利用率低，单位国民生产总值的能耗与原材料消耗高于发达国家，产品单耗从总体上比国外高30%—90％。此外，资源综合利用率低，对高耗能设备和落后工艺控制不利，再生资源回收率仅有30％，比国外低30％左右；如将能源有效利用率提高到工业发达国家水平，每年可少用三亿多吨标准煤。
从温室效应看，在使全球气候变暖的温室气体排放中，能源生产和消费活动占57％。据报道，1988年矿物燃料的燃烧向大气排入了55亿吨煤，其中美国占20％，前苏联占17％，中国占9％，位居第三位。若按单位国民生产总值产生的二氧化碳衡量，中国则是发达国家的3—6倍。环境问题引出了节能的新意义，如不重视节能，本世纪我国将成为世界上第一大的排碳国。
节能是一项综合性的事业，涉及到生产、生活及社会的各个方面，不仅仅是我国而且也是世界各国经济发展的一项长远战略方针。对节约能源新技术的研究和开发利用已被提到世界各国日程上。
热电联供
在火力发电生产中，主要的热损失是在冷凝器中排走的冷源热损失。所以，若将汽轮机做过功（即发过了电）的部分或全部蒸汽的热能作为供生产或生活用气的热源，并拆除这些生产或生活用热所需的额外锅炉，就可使发电生产中的热能得到合理的利用，这就是所谓的热电联供技术。
热电联供技术主要有以下几种：
（1）背压式热电联供系统。背压式热电联供系统汽轮机排汽的热量不是放给冷源，而是供给热用户使用，燃料的热量可得到充分利用。这种系统的特点是其热经济性高，发电煤耗低，节能效果明显；另外，机组本身结构简单、投资少。但由于这种系统以供热为主要目的，发电量受热用户的热负荷限制。当外界用气量减少时，发电设备的发电量也随之下降，增加电网的负担，因此这种机组对蒸汽负荷变化的适应性较差。
（2）抽凝式热电联供系统。抽凝式热电联供系统带有凝汽器，也有冷源热损失，但比只发电不供热的普通发电设备热损失明显减少。因为做过功的蒸汽有一部分从汽轮机中某个部位抽出，不流向凝汽器而供应外界用户用热，因而减少了这部分蒸汽的冷源热损失。抽凝式发电设备的热能利用率和供外界用热的抽气量与凝汽器中凝结的蒸汽量的比例，以及抽气在汽轮机中所做功的大小等因素有关。不供热的普通火力发电设备的热效率一般介于25%—45％之间，而我国热电联供发电设备的热效率一般处在78%—86％的范围内。
（3）裕压发电。一般热源供汽包括热电厂供汽和自备锅炉供汽，其压力较高，而许多工业部门需要大量压力不高的用汽，因此在供汽与用气设备之间就存在一定的压差，利用这一压差发电就称为裕压发电。裕压发电的原理是将从热源来的蒸汽先进入背压式汽轮机发电，再将所排汽供应热设备使用，可使热能得到充分利用，这样就提高了能源利用效率。裕压发电采用背压式机组，与同参数的凝汽式机组相比可节煤60％，与高参数凝汽式机组相比，可节煤35％，节能效果十分明显。
余热利用
余热资源指的是在生产过程中由各种热能转换设备、用能设备和化学反应设备中产生而未被利用的热能，其数量大得惊人。据美国在20世纪70年代统计，每年被排弃的余热为用能总量的74％。我国建材、冶金行业的余热占燃料消耗的比例在30％以上，化工、机械、造纸、纺织等行业也在10％以上，可见余热资源的潜力是非常大的。
余热的来源主要有工业排气余热、高温产品及炉渣的余热、冷却介质的余热、化学反应过程中生成的弃热、可燃废气、废液、废料的热能以及废气、废水的余热。
余热资源只有具备一定数量才有回收的可能，同时还必须根据其能量品位的高低评价其回收价值。余热的品位由温度、压力、化学潜热共同构成。
温度、压力越高，化学潜热越大，则品位越高。
余热利用是节能中的一个重要课题，它具有很高的经济效益和社会效益。
围绕余热利用的新技术有余热发电、低沸点有机工质循环、热管、热泵等。根据热力分析，利用余热发电或作为动力直接去拖动机械是最有效的余热利用方式。
电力负荷控制
电力负荷的大小随时间而异，负荷随时间变化的轨迹称为负荷曲线，最大负荷称为高峰负荷，最小负荷称为低谷负荷。由于工业电能不能存储，电力部门的发电功率必须实时跟踪负荷的变化，即高峰负荷时，必须要有和高峰负荷相当的发电容量，而在低谷负荷时，则要停掉很多机组。这种按最大负荷确定装机容量的做法是很不经济的，而且机组频繁地启动和停止对运行也十分不利。因为水轮发电机启动比较简单，所以目前广泛采用水电调峰的办法；另外，可利用抽水蓄能机组在低谷时抽水填谷，在高峰时发电调峰，也就是说，在负荷处于低谷时，抽水机是用电设备，它将电能转变成水的势能暂时存储起来；一旦用电处于高峰，再将这部分水的势能变成电能并入电网。总之，所有的这些措施都是以大于高峰负荷的总装机容量为前提，以调整发电机组的运行为手段的。
负荷控制利用限制负荷或调整部分负荷用电时间的方法控制高峰负荷，减小高峰负荷和低谷负荷的差值，以平滑负荷曲线。
在电力系统装机容量一定的情况下，通过合理调整用电时间，为更多用户供电。在电力系统负荷增长的情况下，通过合理调整用电时间，推迟新机组的装机时间；在严重缺电，电力供需矛盾突出的情况下，通过将用户分类，能停则停，保证对重点用户供电的可靠性。
电力负荷控制在西方虽然应用较早，但真正受到重视是在20世纪70年代石油危机以后。石油危机的出现，使人们真正认识到节能的重要性。负荷控制可以平滑负荷曲线，提高能源利用的效率，甚至可以通过合理设计负荷、减少电力系统的备用容量，推迟新建电站的建设时间，因而对于电力部门有很大的吸引力。
配电网自动化包括配电线自动化和用户自动化两个方面，前者指对配电线路开关的监控和配电线管理信息的处理，后者指对用户用电量的自动测量和对用户负荷的控制。前者的控制对象是供电部门本身，后者的控制对象是用户。虽然控制对象不同，但两者是紧密相关的。
美国在20世纪70年代后期至80年代以负荷控制为核心，对配电网自动化问题进行了大量开发工作。例如由美国电力科学院和能源部资助的配电网自动化通信系统研究，投资1000万美元，包括五个工程，每个工程的控制对象至少为700个。该项目于1976年开始，1980年完成，取得了很好的结果。1980年完成的由通用电气公司和联合爱迪生公司负责的PROBE计划在系统构成和多种功能配合方面也取得了很好的经验。1984年—1988年间，电力科学院协调开展了一系列配电网自动化的研究工作，其中五个最大配电网自动化的投资超过1500万美元。
如果说20世纪70年代的石油危机给了配电网自动化和负荷控制强大的推动力，那么80年代微电子及微型计算机的发展又提供了强有力的手段。目前已经进入了综合配电线自动化和用户自动化两个领域并包含其他功能的配电网综合自动化阶段。这个阶段的主要特点是应用计算机网络技术构成分层分布监控系统，集负荷管理、配电线控制、信息管理、电费结算、规划、运行等于一个系统；软件和硬件都采用国际标准；使用具有微处理机的智能终端；将人工智能等新技术用于供电故障点检查及恢复供电操作，提高了供电的可靠性和缩短故障停电时间；及利用地理信息系统对供电设备进行管理等。
我国电力供应长期短缺，负荷的监督和控制尤其显得重要。目前不少地方采用的在高峰时强行拉路的分片轮流停电的办法，给用户带来了极大的不便，对有些重要用户造成经济损失。在用户方面，由于电力使用不合理，浪费能源的现象也十分严重。因而有关方面对电力负荷控制十分重视，原国务院电振办曾出资支持了四个试点，取得了可喜的效果。如今，以配电线载波、有线通信和无线电为通道的系统均有运行。在分散控制方面，我国自行研制的电力定对开关和电力定量器都是适合我国国情的产品。但总的说来，我国的负荷控制水平和工业化国家的差距还是比较大的。
节约用电
电能是经过一次能源转换而成的二次能源，转换的效率很低，一般火力发电的能源利用效率只有20%—40％，其代价十分昂贵。发展电力工业，不管用非再生能源还是再生能源，都会对环境造成污染，并在一定程度上影响生态平衡，代价很高，因而世界各国都对节电问题十分重视。由于我国的电力供应长期不能满足工农业迅速发展的要求，节约用电具有巨大的经济和社会效益。
（1）电力系统电能损失的构成：
电力系统由发电、输电和配电三个环节组成，每个环节都有电能损失，电力系统的电能损失是上述三个环节损失的总和。电力系统的总损耗高达25%—34％，这是一个相当可观的数字。其中发电损耗和输配电损耗是电力部门可以控制的，如电力部门已经要求把输电损耗降至7.8％以下，而12%—14％的用电损耗则应该由用户控制。
（2）主要节电措施大致有以下几种：
①降低线路损耗。
线路损耗和线路电阻的一次方及所传输的电流的平方成正比，电阻和电流越小，则线损越小。缩短动力线的传输距离，增大导线的截面，可以减小线路电阻；在传输功率不变的条件下，提高输电线路的电压等级可以减小传输电流。我国很多城市配电网及农村配电网在电压等级的选择、变压器的布点、配电线路的走经和导线选择方面均存在不少问题。近几年城网改造引起了供电部门的高度重视，有的城市已经取得了明显成效。农网和用电大户厂内用电系统量大面广，应当引起关注。
说起降低线路损耗，我们不能不提一下超导技术。
电是依靠导体来传送的，所有的金属都能导电，但实际用来作导线的只有铜、铝、铁等为数不多的金属。另外，电解液以及电离状态的空气也能导电。由于电阻的存在，电在导体内流通会产生损耗，引起发热，这就限制了导体通电的能力。
1911年初，有人在-269℃的环境温度下，测量汞的电阻值时，发现电阻指示值为零，当时还以为测量仪表发生了故障，但经各种仪表校核，确证汞确实消失了电阻。以后人们又陆续地发现一些金属在一定的温度下，电阻也会突然消失。金属电阻完全消失这一特殊现象，称为超导电性，具有超导电性的金属、合金和化合物为超导体。20世纪80年代中期以来，超导的研究进展得相当快，许多国家都集中人力、投入重金，力争在超导研究的国际竞争中取胜，超导成了科技界的热门话题。
超导技术的应用将使电力工业产生根本性的变革。利用常规导线作为输电线，电能的损耗极为严重，为了提高送电效率，只能向超高压输电方向发展，但损耗仍然很大。由于超导体几乎可以无损耗地输送直流电，而且目前对超导材料的研究已经可以使交流电损耗降到很低的水平，所以利用超导体制作的电缆将节省大量能源，而且可以实现远距离送电，建设跨国、跨洲的大电网。
目前，电力生产只能是需要多少生产多少，无法储存，超导体的出现将解决这一难题。由于超导体能使电流无限通过，因此利用超导体制成线圈可以大量储存电能。这种储能装置既可以用作特殊电源，也可以用来调节电力系统的负荷，以充分利用发电设备。
超导材料还可用于电机制造。普通发电机由于各种限制，单机最大输出功率不能超过150万千瓦，而超导材料由于无电阻而且载流能力大，用来制造电机可使功率损失减少到普通发电机的一半以下，并能简化普通发电机庞大而复杂的冷却系统。
超导技术的应用将会给产业界带来一场革命。超导材料可广泛应用于交通、医学、计算机、精密仪器、军事、机械制造等各个领域，对能源工业也将产生巨大冲击。人类将最终解决能源问题的希望寄托在实现核聚变，而核聚变要达到实用比，必须依靠超导体。目前国际能源机构正在组织应用超导体实现核聚变的国际合作，一旦人类掌握了这一技术，将彻底摆脱能源危机的困扰。
②合理使用变压器。
变压器中的损耗由铁损耗和铜损耗两部分组成。铁损是变压器一次侧加压时，磁通在铁芯中磁滞的涡流所致，当电压不变时为常数，与负载的大小无关，但一次电压越高，其值越大。铁损在变压器的副方开路时测量，故又称开路损失。铜损由一次侧及二次侧的电流分别通过一次及二次线圈时的电阻所致，与通过电流的平方成正比。铜损在将变压器的副方短路时测得，故又称短路损失。
