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| 王占奎：變頻節(jié)能依然大有可為 |
| （時間:2017-7-20 8:17:40） |
1 引言
能源問題一直以來為世界各國所普遍關(guān)注，節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用作為一種最直接的減少能源消耗的方式，更是得到高度重視。在各類能源中，電能作為二次能源,是最重要、最昂貴的能源之一，過度的電力消耗會使煤炭和石油（天然氣）燃料枯竭，并造成更為嚴重的環(huán)境污染。
眾所周知，電動機驅(qū)動是電能消耗的主要途徑，通過應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)改善電動機驅(qū)動方式，能夠使電動機在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運行，可以大大降低輕載運行時的電能消耗。應(yīng)用變頻器的電動機節(jié)能效果明顯（一般節(jié)電率在20%-30%，較高的可超過50%），目前已得到廣泛推廣。
2 “十三五”期間節(jié)能減排形勢嚴峻
據(jù)中電聯(lián)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年中國大陸全口徑發(fā)電量5.99萬億千瓦時，同比增長5.2%。同時，2016年國內(nèi)全社會用電量5.92萬億千瓦時，工業(yè)用電占到71.1%，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電均高于13%，且比2015年增長了0.7個百分點�！丁笆濉惫�(jié)能減排綜合工作方案》指出，節(jié)能減排依然形勢嚴峻、任務(wù)艱巨。重點調(diào)節(jié)工業(yè)結(jié)構(gòu),降低工業(yè)耗能是重中之重，鼓勵永磁同步電機、變頻調(diào)速、能量反饋節(jié)能技術(shù)的集成應(yīng)用將成提升能效的重要途徑之一。
變頻器屬國家重點高新技術(shù)產(chǎn)品，是國家“863”計劃重點支持的領(lǐng)域之一。變頻器行業(yè)一直得到國家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵和支持。國家“十二五”規(guī)劃明確指出，國家鼓勵高科技產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，強調(diào)提高原始創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新能力和引進消化吸收再創(chuàng)新能力，努力掌握核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，增強科技成果轉(zhuǎn)化能力，提升產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平。
多年來，國家有關(guān)部門一直鼓勵變頻調(diào)速器的開發(fā)和推廣應(yīng)用，在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用等方面給予了重點扶持，組織了變頻調(diào)速技術(shù)的評測推薦工作，并把推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)作為風機、水泵節(jié)能技改專項的重點投資方向。為推動全社會開展節(jié)能降耗，緩解能源瓶頸的制約，建設(shè)節(jié)能型社會，國家發(fā)改委制定了《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》，其中規(guī)劃啟動的十大重點節(jié)能工程中有一項就是電機系統(tǒng)節(jié)能。自“十二五”規(guī)劃出臺以來，節(jié)能減排就是各行各業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。使用變頻器的電機系統(tǒng)節(jié)電率普遍達30%左右，某些較高場合可達40%~60%，節(jié)能效果顯著。如今，變頻器已是電機節(jié)能的發(fā)展方向。如火電廠在設(shè)計時，大容量的給水泵、循環(huán)水泵、引風機、送風機就采用變頻拖動，西氣東輸、南水北調(diào)亦然。
3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整下變頻器應(yīng)用領(lǐng)域再擴展
變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，幾乎涵蓋國民經(jīng)濟的各個行業(yè)。由于變頻器調(diào)速精度高、占地小、工藝先進、功能豐富、操作簡便、通用性強、易形成閉環(huán)控制等優(yōu)點，優(yōu)于以往的任何調(diào)速方式，廣泛應(yīng)用于電梯、機床、印刷包裝、橡膠塑料、造紙、市政、起重機械、紡織化纖、油氣鉆采、冶金、石化和化工、煤炭、建材、港口、航站等眾多行業(yè)。
十多年來，我國變頻器產(chǎn)業(yè)取得了良好的發(fā)展，國內(nèi)涌現(xiàn)出了匯川、英威騰、合康、藍海華騰等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，不僅占據(jù)了風機水泵類大部分市場，而且逐步進軍新能源及新能源汽車等領(lǐng)域并取得了不俗的業(yè)績。國際變頻器廠商在中國市場亦發(fā)展迅猛，并一直占據(jù)著許多高端應(yīng)用領(lǐng)域。近年來，隨著國際品牌面臨更加激烈的市場競爭以及國內(nèi)廠商的技術(shù)不斷積累，國際品牌加快向中低端市場滲透，而國內(nèi)廠商也加快了進軍中高端應(yīng)用市場和中高壓變頻器市場的步伐。根據(jù)業(yè)界權(quán)威媒體《變頻器世界》調(diào)研報告顯示，2015年中國市場變頻器銷售額達300億元，而根據(jù)國內(nèi)電機系統(tǒng)已裝機容量及改造情況以及未來的裝機需求，預(yù)計到2020年，整個變頻器市場容量達3000多億元。
在變頻器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)逐步成熟的條件下，傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的升級改造已經(jīng)成為變頻器產(chǎn)品的應(yīng)用的重要場合，多年來為變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了豐沃的土壤。進入中國經(jīng)濟“新常態(tài)”，在一些戰(zhàn)略新興行業(yè)也為變頻器產(chǎn)品應(yīng)用提供了更廣闊的市場機會，例如新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域，成為變頻器產(chǎn)業(yè)新的增長點和推動力。
4 核心部件創(chuàng)新驅(qū)動變頻器產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展
中國變頻器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也加速了上游電力電子器件的國產(chǎn)化進程，催生了IGBT、電容及無源器件的國產(chǎn)龍頭企業(yè)。尤其是變頻器的核心器件IGBT技術(shù)和產(chǎn)業(yè)近年來取得了長足的發(fā)展，嘉興斯達就是其中的佼佼者，其成立伊始即以發(fā)展功率半導體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)為己任，選擇了全控型新型電力電子器件IGBT作為突破口，不斷攻克各種技術(shù)難關(guān)，快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，開發(fā)出多款高質(zhì)量、高性能、高可靠性的產(chǎn)品，并根據(jù)市場及客戶的實際需求量身定制最優(yōu)方案，獲得變頻器行業(yè)客戶高度認可，在大多場合已基本可以完全替代國際品牌，已成為名副其實的國產(chǎn)IGBT第一品牌。這不僅使得變頻器廠商能夠快速獲得高性價比的核心器件，提升自身競爭力，而且節(jié)能效果顯著，整個產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計，中國電機保有量約17億千瓦，年耗電量約3萬億千瓦時，電機耗電占中國電力消費的64%左右、工業(yè)用電的75%。據(jù)測算，工業(yè)電機能效提升一個百分點，可節(jié)約用電260億千瓦時。采用先進IGBT技術(shù)的電機變頻器系統(tǒng)能效提高5~8個百分點，年節(jié)電可達1300~2300億千瓦時，相當于2~3個三峽電站的發(fā)電量。由此可明顯看出，嘉興斯達等國產(chǎn)IGBT廠商和匯川、英威騰、合康、藍海華騰等國產(chǎn)變頻器廠商多年來為我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出了巨大貢獻，取得了可喜的經(jīng)濟效益和社會效益。
未來，電力電子技術(shù)的突破性發(fā)展將為變頻器產(chǎn)品的高效化、小型化、模塊化、集成化提供更多的個性化定制能力和系統(tǒng)契合性體現(xiàn)。
5 變頻器產(chǎn)業(yè)將受益于智能制造帶來的歷史性機遇
在德國“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的變革過程中，各個制造業(yè)強國都在搶奪新的業(yè)態(tài)話語權(quán)和生態(tài)主導權(quán)。變頻器產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)經(jīng)過30多年的發(fā)展，在基礎(chǔ)備件整合、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)工藝、管理體系、服務(wù)保障、綜合實力等方面都有了全面的成長，完整的產(chǎn)業(yè)鏈和成熟的品牌運營能力也有了相當好的積累。
目前，中國市場依賴廣泛的網(wǎng)絡(luò)布局、逐步提升的數(shù)據(jù)傳輸/分析能力和普及度越來越高的智能終端，實現(xiàn)數(shù)字化運維和智能化生產(chǎn)具備了有利的先發(fā)優(yōu)勢。當下，主流的變頻器產(chǎn)品都在應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、實時傳輸、云端存儲和處理、終端呈現(xiàn)的方向發(fā)展。這一趨勢不僅將提升變頻器的使用效率，也將為變頻器開辟更多的新領(lǐng)域，例如在偏遠、危險、人不可及的新能源、救災(zāi)搶險、城市地下管廊等領(lǐng)域。
6 服務(wù)模式的變革開啟后維保服務(wù)新時代
能源使用相關(guān)領(lǐng)域，在節(jié)能減排的重壓之下，大多數(shù)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迫切卻需要相當謹慎，在數(shù)字化運行維護的需求興起之時，如何直擊用戶痛點，解決用戶在設(shè)備維護甚至是關(guān)聯(lián)設(shè)備的預(yù)測性監(jiān)測，已經(jīng)被行業(yè)龍頭企業(yè)敏銳感知并開始積極地探索。目前，變頻器企業(yè)采用與用戶聯(lián)合開發(fā)、設(shè)備租賃使用，并收取相應(yīng)的服務(wù)費用可以說是盈利模式的一種創(chuàng)新。對于專而精的中小企業(yè)而言，跟隨也是非常現(xiàn)實的做法，既可以免去冒險式研發(fā)，也可以獲得垂直行業(yè)用戶的市場份額。
在各個領(lǐng)軍品牌各自為政的當下，變頻器產(chǎn)品已經(jīng)從通用型產(chǎn)品向行業(yè)專用大幅度傾斜，這為技術(shù)各有側(cè)重的變頻器品牌從行業(yè)知識汲取新的價值提供了可能性。現(xiàn)在如火如荼的共享單車發(fā)展模式也許值得我們仔細思考，當摩拜、小黃車、小藍車、小紅車爭相亮相，以正常的、非正常的競爭手段搶奪終端用戶時，支付寶們則“橫插一杠”，通過這一平臺接口，騎車享受更多優(yōu)惠且立即享有騎行保險。這一橫向創(chuàng)新將產(chǎn)業(yè)邊界再次擴展，也囊括了更多的資源，為終端用戶提供了更好更安全的服務(wù)。在后維保時代，橫向和縱向的創(chuàng)新切入，都可以為變頻器產(chǎn)業(yè)打造更大的生態(tài)環(huán)境。
7 系統(tǒng)整體節(jié)能效果呼吁跨界合作
有人說，國內(nèi)變頻器產(chǎn)業(yè)增長乏力是因為技術(shù)已經(jīng)成熟，標準化的產(chǎn)品應(yīng)用使得應(yīng)該使用的場合已經(jīng)應(yīng)用，很難挖掘出更多的需求。然而，當工廠成本壓力越來越高，能源使用效率需要更上一層樓時，一個新的難題就放在了我們面前。如何提升電力系統(tǒng)整體能效？答案是系統(tǒng)中各個設(shè)備的高度匹配，例如某國際品牌變頻器搭載自己的電機、控制器能效還能再有30%的提升。這一趨勢不僅在同品牌產(chǎn)品中有體現(xiàn)，實際工廠生產(chǎn)中，不同品牌產(chǎn)品之間的協(xié)作性能挖掘也將是未來的亮點。
因此，跨界融合不單單是IT和OT的融合，還是不同品牌、不同產(chǎn)品之間控制系統(tǒng)、通訊協(xié)議等柔性方面的融合。這一趨勢也將為擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的廠商提供新的機會，需要沖破思想藩籬，為企業(yè)進行重新定位和身份界定。
變頻器作為節(jié)能的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備，在延長設(shè)備壽命、保證可靠生產(chǎn)和提升使用體驗方面具有不可替代的作用，不僅可以實現(xiàn)眼前的電力節(jié)能，也提升了社會整體資源利用，是更富社會責任感和廣義“節(jié)能”使命的重要承載。
分析認為，加快節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我國推動經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)美麗中國戰(zhàn)略的重要舉措。隨著有關(guān)節(jié)能減排、大氣污染防治、污水處理和土壤修復等細分領(lǐng)域的相關(guān)政策出臺，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)將迎來廣泛的政策優(yōu)惠。因此，在未來較長一段時間內(nèi)變頻節(jié)能依然大有可為！
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