2011年我國電力行業發展迅速,火電裝機容量占72.5%,發電量占82.54%。火電廠的廠用電設備包括:磨煤機、循環水泵、鍋爐給水泵及鍋爐送、引風機等四大輔機,這些主要廠用電設備由于種種原因出現大馬拉小車的嚴重現象,占發電廠用電的75%。發電廠本身也是用電大戶,約占總用電的6 %,有著很大的節能空間。
變頻器在電力行業已經開始大量使用,應用比例較高的主要有給煤機、給粉機、引風機、一次風機、二次風機等,應用的市場空間很大。現有的技術中,變頻調速技術對省電節能的作用最為明顯,節能比例在30%-50%之間,成本回收周期在半年到3年之間。
2011年的電力行業,尤其是火電發電企業因虧損而備受關注。雖然在年底的電價調整方案前后出現過短暫的市場行情,但阻礙其在市場有所“表現”的種種因素卻不是一紙電價調整方案便能通通掃清。近年來的電力企業,無論是傳統火電企業或是備受政策青睞的清潔能源發電企業,往往都被悲觀情緒籠罩,歸根結底還是存在于諸多產業鏈薄弱環節一直沒有改變:能源結構調整小步慢走,要素價格改革放不開手。電力工業的結構調整主要表現在:加大清潔能源發電裝機在總發電裝機中的占比;加大清潔高效發電機組在總機組中的占比;加快清潔發電以及新能源發電技術應用;加大電網建設力度,促進各級電網協調發展,增強電網跨區域配置資源的能力。
目前低壓變頻在電力行業以改善電機運行性能為目的,屬于更高層次的需求,所以增速平穩,近年來一直維持15%-20%的增長。而低壓變頻價格占成套設備比重較低,但其對性能要求高,所以下游企業更加重視產品的使用效果,從而使得外資品牌的市場份額達到了70%以上。從長期發展看,低壓變頻的成長源于伺服系統,以及工業控制成套設備的延伸。
目前變頻器在電力行業主要用來改變煤量、粉量、水量等,以適應負載的變化,最終達到節約能源、提高控制工藝水平的目的,對火電廠的節能、降耗、減排、安全、穩定運行有重要意義。低壓變頻器在電力行業的應用主要包括給煤機、給粉機等輸送裝置和送風機、引風機、循環水泵等風機和泵類裝置,屬變頻器應用的中端市場。
我們以低壓變頻器在某電廠電力上的應用為例,來說明其在電廠系統應用的節能效果。
某電廠規劃建設8套350MW燃氣-蒸汽聯合循環機組,一期工程建設4套機組。設備采用M701F燃氣-蒸汽聯合循環機組,一拖一單軸布置。
圖表 1:某電廠示意圖:
余熱鍋爐為三壓、再熱、立式、無補燃、自然循環余熱鍋爐。4×350MW燃氣-蒸汽聯合循環機組水泵變頻調速控制系統成套裝置采用低壓變頻器,分別用于凝結水泵(450kW)、閉式循環冷卻水泵(200kW)、中壓給水泵(200kW)。一般情況下,泵都在額定工作條件下,按最佳工作條件設計操作。
如圖1所示為泵的典型的工作曲線,AB是泵的性能曲線,與額定系統壓力曲線OB相匹配,在B點可以得到額定壓力下的額定流量,在該點泵有最高的效率,關閉閥門可控制流量,當流量減小時,泵分別工作在P、Q、R、S點,此時泵需要在很高的壓差下工作,因此泵的能量輸出比實際系統需要多得多,多余的能量在閥上表現為熱量損耗,并被液體流動時帶走。用泵的輸出能量除以泵的效率,可以求得對泵的總輸入能量。調節泵出口閥開度來減小流量,能量損失相當大。利用變頻器調速,可使電動機驅動泵變速運行,泵的特性曲線與系統在任何流量下的需要相匹配,流量與電機轉速成正比,產生的壓差與轉速度的平方成正比,如圖2所示,無級變頻調速后可得到AB―CD無數條水泵特性曲線,管路特性曲線與ABDC形成的陰影帶任何一個交點,都可作為工況點與外網水量變化相適應,在較小的揚程下達到P、Q、R、S點所對應的流量,而且只損失很少的能量,其節能效果相當可觀。
圖表 2:2011年電力行業低壓變頻器提及率
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排名
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品牌
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提及率
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1
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ABB
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23.2%
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2
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SIEMENS-西門子
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20.5%
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3
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Emerson-艾默生
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15.6%
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4
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Schneider-施耐德
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8.1%
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5
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FUJI-富士電機
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5.6%
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6
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MITSUBISHI-三菱電機
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5.2%
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7
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Sanken-三墾
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3.7%
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8
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Yaskawa-安川電機
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3.5%
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9
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Omron-歐姆龍
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2.3%
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注:低壓變頻器應用品牌提及率系終端用戶問卷調查結果,可能與實際市場份額有所差異,僅供參考
由于受到多年采購習慣和管理體制的影響,該領域多年來以外資品牌為主,包括ABB、西門子、施耐德、富士、丹佛斯等,其中ABB與西門子兩大品牌即可以瓜分市場份額的60%左右,而近兩年英威騰等國產品牌終于實現了市場突破,份額逐步提高。
----以上內容節摘自中自傳媒市場研究部撰寫的《2012年中國低壓變頻器市場研究調查報告》
更多信息請咨詢中自傳媒研究部 0755-82904023 王先生
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