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中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)指定宣傳媒體
新聞詳情

優(yōu)質(zhì)自動(dòng)化技術(shù)在“節(jié)能降耗”領(lǐng)域里建功立業(yè)

——孫柏林談“節(jié)能降耗”與自動(dòng)化技術(shù)

http://bfqmb.cn 2009-02-18 12:29 來源:中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)

  胡錦濤總書記在黨的十七大報(bào)告的第五部份,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的第(四)點(diǎn)中,強(qiáng)調(diào)指出:“加強(qiáng)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù),增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策,關(guān)系人民群眾切身利益和中華民族生存發(fā)展。必須把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置,落實(shí)到每個(gè)單位、每個(gè)家庭。加強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化能力建設(shè),為保護(hù)全球氣候作出新貢獻(xiàn)?!?/P>

  長期以來,中國政府高度重視資源環(huán)境問題,堅(jiān)持實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,把節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境作為基本國策,努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。中國政府提出堅(jiān)持以人為本,把發(fā)展切實(shí)轉(zhuǎn)入全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的軌道;加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式;把資源節(jié)約作為基本國策,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),保護(hù)生態(tài)環(huán)境,加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì);顯著提高資源利用效率,到2010年使單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2005年降低20%左右。為了落實(shí)到人,政府更進(jìn)一步把“節(jié)能降耗指標(biāo)”數(shù)量化!

  毫無疑問,構(gòu)建“節(jié)約型社會(huì)”,是中央高層提出的最為引人注目、影響最為深遠(yuǎn)的一個(gè)重大決策。“節(jié)約”、“和諧”、“創(chuàng)新”,無疑是中國2005年以來,媒體使用頻率最高、影響最為廣泛的三個(gè)關(guān)鍵詞。人們認(rèn)為:當(dāng)前國家高層領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)調(diào)構(gòu)建“節(jié)約型社會(huì)”、“和諧社會(huì)”、呼吁“自主創(chuàng)新”,具有針對(duì)現(xiàn)實(shí)、撥正發(fā)展航向的意味。能源資源問題是關(guān)系我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局的一個(gè)重大戰(zhàn)略問題;要從推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展和人民生活水平不斷提高的全局出發(fā),全面分析能源資源形勢(shì),深入研究能源資源問題,全面做好能源資源工作,促進(jìn)形成可持續(xù)的生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式,建立資源節(jié)約型國民經(jīng)濟(jì)體系和資源節(jié)約型社會(huì),為實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)和我國的長遠(yuǎn)發(fā)展提供可靠的能源資源保證。

  許多分析人士認(rèn)為,這一重大決策并非空穴來風(fēng)或領(lǐng)導(dǎo)人的心血來潮,而是基于中國國情對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線的一個(gè)主動(dòng)戰(zhàn)略調(diào)整。面對(duì)著國家戰(zhàn)略的結(jié)構(gòu)性調(diào)整,全國各行各業(yè)無不在認(rèn)真思考自身的定位與建設(shè),我們中國自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)界亦不例外,許多專家學(xué)者都在探索與思考。

   本文就《“節(jié)能降耗”與自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)系》這一重要命題展開論述,希望通過本文起到“拋磚引玉”的作用,引起廣大讀者朋友的共鳴。

  一,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨著“節(jié)能降耗”的重要?dú)v史階段

  中國是一個(gè)人口眾多,資源相對(duì)不足,生態(tài)先天脆弱的發(fā)展中大國,隨著經(jīng)濟(jì)快速增長和人口的不斷增加,努力緩解資源不足的矛盾,不斷改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為中國十分緊迫的任務(wù)。但是,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的粗放型增長方式并沒有從根本上轉(zhuǎn)變,一方面經(jīng)濟(jì)增長在相當(dāng)程度上仍然是主要依賴資源的高投入來實(shí)現(xiàn)的,能源、淡水、土地、礦產(chǎn)等資源不足的矛盾越來越突出。資源產(chǎn)出效率較低,節(jié)約潛力很大。鋼鐵、有色、電力、化工等8個(gè)高耗能行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比世界先進(jìn)水平的平均高40%以上,單位建筑面積暖能耗相當(dāng)于氣候條件的相近發(fā)達(dá)國家的2-3倍,工業(yè)用水重復(fù)利用率比國外先進(jìn)水平低15-25個(gè)百分點(diǎn),礦產(chǎn)資源總回收率比國外先進(jìn)水平低20個(gè)百分點(diǎn)。近年來,能源資源問題已經(jīng)成為中國近一步發(fā)展的瓶頸,中國資源消耗式發(fā)展模式必須得到改變,這已經(jīng)成為全社會(huì)共識(shí)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國已經(jīng)成為世界第二大能源消費(fèi)國,能源消費(fèi)量約占世界的11%。石油對(duì)外依存度已經(jīng)超過40%,中國經(jīng)濟(jì)增長在相當(dāng)程度上仍然主要依賴資源的高投入來實(shí)現(xiàn),資源產(chǎn)出效率較低。目前,鋼鐵、有色、電力、化工等8個(gè)高耗能行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比世界先進(jìn)水平平均高40%以上。能源是人民生活水平提高的必要保證。如果我國走傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展道路,在能源消耗方面高投入、高消費(fèi)、高排放,作為人口大國,如果讓13億中國人都過上有車、有房、生活電氣化的小康生活,那么即使2個(gè)地球也養(yǎng)活不了中國。

  我國工業(yè)生產(chǎn)普遍存在的“三高”(高能耗、高消耗、高污染)現(xiàn)象仍然十分嚴(yán)重。我國1億美元GDP消耗能源約12萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約為日本的6.58倍,德國的4.49倍,美國的3.65倍。我國單位GDP的鋼鐵、木材、水泥的消耗強(qiáng)度分別為發(fā)達(dá)國家的5~8倍、4~10倍、10~13倍。我國年排放二氧化硫近2000萬噸,酸雨面積已占國土面積的30%,空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)城市僅占1/3,流經(jīng)城市的河段70%受到不同程度污染。

  因此,完全可以斷定:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入“節(jié)能降耗”的重要?dú)v史階段。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)是我國各部門各行業(yè)的工作重點(diǎn),國家加強(qiáng)能源領(lǐng)域的統(tǒng)一規(guī)劃迫在眉睫。觀察人士認(rèn)為,中央力倡建設(shè)節(jié)約型社會(huì)意味著中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)入實(shí)施階段。節(jié)能是我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針,也是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。為推動(dòng)全社會(huì)開展節(jié)能降耗,緩解能源瓶頸制約,建設(shè)節(jié)能型社會(huì),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo),國家發(fā)改委特別制定了《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》規(guī)劃;國務(wù)院也于近期專門下發(fā)通知,要求在生產(chǎn)、建設(shè)、流通、消費(fèi)各領(lǐng)域節(jié)約資源,提高資源利用效率,減少損失浪費(fèi)。力圖推進(jìn)“節(jié)能降耗”工作。

  二,應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)“節(jié)能降耗”的一些成功案例

  在我國,已經(jīng)有一些著名的工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)通過他們的出色工作來努力實(shí)現(xiàn)“節(jié)能降耗”的目標(biāo)。在這里,作者選擇了我國部份民企案例來加以介紹:

  案例一:北京和利時(shí)公司的MACS系統(tǒng)在杭州綠能環(huán)保發(fā)電廠中的應(yīng)用

   杭州綠能環(huán)保垃圾焚燒發(fā)電廠由杭州綠能環(huán)保發(fā)電有限公司負(fù)責(zé)籌建,一期工程已于2004 年10 月全部投運(yùn),共配置了3 臺(tái)150t/d 垃圾焚燒爐、3 臺(tái)15t/h 余熱鍋爐及3 套尾氣處理系統(tǒng)。并配置了1 套杭州汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的7.5MW 凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。垃圾焚燒爐采用了杭州鍋爐廠引進(jìn)的日本三菱重工技術(shù)制造的馬丁式垃圾焚燒爐。

   以往的垃圾焚燒發(fā)電廠,通常都采用各家的PLC 來分別實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的控制要求的。而許多PLC是隨各個(gè)主設(shè)備廠配套而來的。因此,配套而來的各家PLC 之間,由于型號(hào)和品種的各不相同,往往是難以實(shí)現(xiàn)相互之間的通信和信息交換的;從而導(dǎo)致在整個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠的控制系統(tǒng)中,出現(xiàn)了一個(gè)個(gè)由各家不同的PLC 組成的“自動(dòng)化孤島”。與此同時(shí),許多廠家的PLC 往往難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的模擬量控制,例如串級(jí)控制和前饋控制;特別是難以實(shí)現(xiàn)垃圾低熱值時(shí)的滑參數(shù)運(yùn)行方式下的各種控制要求。因此,杭州綠能環(huán)保發(fā)電有限公司從一開始就果斷地決定,選擇用DCS 系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)“全廠一體化”的控制功能。整個(gè)杭州綠能環(huán)保發(fā)電廠“全廠一體化”控制的基本思想是:

  由先進(jìn)的、全面開放的DCS 系統(tǒng)作為全廠總的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全廠機(jī)、爐、電和現(xiàn)場(chǎng)各輔機(jī)系統(tǒng)的一體化控制。采用全能值班員制度。

   經(jīng)過反復(fù)的分析比較和嚴(yán)格的考察,杭州綠能環(huán)保發(fā)電有限公司最終選擇了北京和利時(shí)公司提供的符合國際最新發(fā)展潮流的第四代DCS—MACS 系統(tǒng)。MACS 系統(tǒng)可以方便地采用以太網(wǎng)、Profibus-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線或RS 485通訊接口和全廠的各個(gè)控制子系統(tǒng)(各種PLC 和505 調(diào)速器)連接和通訊。MACS 系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了“全廠一體化”。

  目前,杭州綠能環(huán)保垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)行狀況良好,垃圾焚燒量超過了設(shè)計(jì)要求的450t/d,可以達(dá)到600t/d;發(fā)電量可以達(dá)到6.9—7.5MW;“全廠一體化”的控制功能通過和利時(shí)公司全面開放的MACS 系統(tǒng)已經(jīng)順利實(shí)現(xiàn),各個(gè)控制子系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠,操作靈活方便。

   這個(gè)項(xiàng)目既處理了垃圾,又轉(zhuǎn)化成了電能,很好地實(shí)現(xiàn)了“節(jié)能降耗”的目標(biāo)。

  案例二:北京三博中自科技有限公司在節(jié)能降耗、資源優(yōu)化方面的工作

  中科院自動(dòng)化所北京三博中自科技有限公司自從成立以來,逐步確立了以節(jié)能降耗、資源優(yōu)化為公司的發(fā)展戰(zhàn)略方向,為企業(yè)提供節(jié)能降耗控制、整體資源優(yōu)化、系統(tǒng)集成解決方案。為用戶提供具有國際水平的科技產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。

  目前,三博公司已成功開發(fā)出10多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)含量的煉焦自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品,如:焦?fàn)t紅外測(cè)溫儀及測(cè)溫管理系統(tǒng)、焦?fàn)t加煤自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)、焦?fàn)t四車聯(lián)鎖監(jiān)控管理系統(tǒng)、焦?fàn)t自動(dòng)配煤控制系統(tǒng)、焦?fàn)t自動(dòng)加熱優(yōu)化控制系統(tǒng)、焦?fàn)t集氣管壓力智能調(diào)節(jié)系統(tǒng),等等。以上產(chǎn)品已開始獲得廣泛推廣應(yīng)用,目前已有60多家焦化企業(yè)采用一項(xiàng)或多項(xiàng)以上煉焦自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品。其中,焦?fàn)t紅外測(cè)溫儀及測(cè)溫管理系統(tǒng)開發(fā)成功后,迅速進(jìn)行市場(chǎng)推廣應(yīng)用,目前已銷售近500套,市場(chǎng)占有率從0%提升到90%以上,基本取代了一直處在該行業(yè)壟斷地位的國外知名品牌愛康特紅外測(cè)溫儀,使焦化行業(yè)的企業(yè)大大降低了成本。由三博公司開發(fā)的焦?fàn)t自動(dòng)加熱優(yōu)化控制系統(tǒng)為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益,如在江西某焦化廠實(shí)施了該系統(tǒng),為該企業(yè)每年節(jié)省能源費(fèi)用300多萬元,而該系統(tǒng)投入成本才30多萬元,目前正在焦化行業(yè)大力推廣應(yīng)用該系統(tǒng),目前已多家焦化企業(yè)推廣應(yīng)用了10多套該系統(tǒng)。這幾年來,三博公司在焦化行業(yè)也深受其益,針對(duì)焦化行業(yè)的直接銷售收入已達(dá)4000萬元以上,在焦化行業(yè)的工程業(yè)績已達(dá)100多個(gè),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在國家倡導(dǎo)的采用信息化自動(dòng)化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),節(jié)能降耗、資源優(yōu)化領(lǐng)域,三博公司做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

  案例三:北京華邦天控科技公司北京科強(qiáng)公司在碳素焙燒控制技術(shù)上的工作

   在鋁用碳素生產(chǎn)過程中,焙燒工序是對(duì)能耗,環(huán)保,成品品質(zhì)及壽命影響最大的,由于工藝過程復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,在1998年之前,該工藝過程幾乎沒有自動(dòng)控制,能耗高,污染大,產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定。引進(jìn)國外控制系統(tǒng)后,狀況明顯改善,但成本巨大,難以推廣。

   北京華邦天控科技發(fā)展有限公司與北京科強(qiáng)公司背靠航天科技的雄厚基礎(chǔ)。近年來在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上,應(yīng)用先進(jìn)控制理論,于2000年成功推出國產(chǎn)化碳素焙燒控制系統(tǒng),短短幾年中得到廣泛應(yīng)用,完全替代了國外引進(jìn)產(chǎn)品,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì),環(huán)保及社會(huì)效益。使用后相對(duì)過去手動(dòng)控制,產(chǎn)品能耗降低50%,產(chǎn)品合格率從90%以下提高到98%以上。進(jìn)入凈化系統(tǒng)之前,尾氣焦油含量降低40%以上,產(chǎn)品理化指標(biāo)明顯提高,從而使電解鋁的電流效率和電解鋁槽壽命都得到了提高。以一個(gè)年產(chǎn)6萬噸碳素的標(biāo)準(zhǔn)爐型為例,每年節(jié)省燃料(100#重油)3000多噸,由此節(jié)約成本近千萬元,按全國產(chǎn)量計(jì)算,全年即可節(jié)省燃料成本7億多元,同時(shí)環(huán)保指標(biāo)大大提高,產(chǎn)能及品質(zhì)大幅提升。

   目前該產(chǎn)品在穩(wěn)固國內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)(約占60%),正在成功地邁向國際市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的輸出。

  案例四:浙大中自公司的“煤化工過程優(yōu)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗”

  浙大中自公司依托浙江大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化國家工程研究中心、浙江大學(xué)工業(yè)控制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“控制理論與控制工程”和“檢測(cè)儀表及裝置”兩個(gè)國家重點(diǎn)學(xué)科、浙江大學(xué)現(xiàn)代控制工程研究所,秉承浙江大學(xué)求是創(chuàng)新的科研作風(fēng)和廣博豐厚的技術(shù)源泉,在董事長孫優(yōu)賢院士的率領(lǐng)下,努力開拓“節(jié)約型”工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)。他們開展的“煤化工過程優(yōu)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗”工程,已經(jīng)取得了較好的成效。

  煤炭能源消耗占中國能源消耗總量的70%,涉及化工、冶金、電力等諸多行業(yè),以煤為能源的企業(yè)面臨著越來越大的壓力。如何利用好煤炭資源成為有關(guān)專家和工程技術(shù)人員多年研究的課題。對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)工程人員來講,將先進(jìn)控制與過程優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于煤化工生產(chǎn)過程,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,是當(dāng)前最緊迫的任務(wù)。煤化工生產(chǎn)過程優(yōu)化控制技術(shù)可以大大提高煤的利用率,既節(jié)約了大量資源,也降低了生產(chǎn)成本,因而在煤化工生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣闊的市場(chǎng)前景。

  煤炭的應(yīng)用大致分為燃燒和氣化兩種形式,燃燒一般有工業(yè)鍋爐來實(shí)現(xiàn),氣化又分為間歇式固定床煤氣化、連續(xù)式固定床煤氣化、粉煤氣化、水煤漿氣化、富氧氣化等,由于后三種氣化方式投資大技術(shù)還不成熟原因而很少采用,所以目前國內(nèi)大多采用前兩種氣化方式。實(shí)踐證明,固定床間隙氣化工藝影響因素多,滯后時(shí)間長,在爐況穩(wěn)定時(shí)期,由于操作條件發(fā)生變化后,造成爐子蓄熱狀況變差,其潛熱損失的增加往往是潛熱損失從量變到質(zhì)變的結(jié)果。當(dāng)造氣爐蓄熱過量時(shí),上、下行溫度升高,溫度速率增大,通過顯熱增加仍不能達(dá)到熱平衡時(shí),氣化層將出現(xiàn)局部過熱結(jié)疤,如仍未及時(shí)調(diào)整工藝及操作,爐面將出現(xiàn)局部發(fā)紅、吹翻,帶出物增加。當(dāng)加大排渣量后,即使大疤消除,但灰渣返炭增加,吹風(fēng)效率降低,這樣潛熱損失必定增加?;谏鲜銮闆r,間歇式固定床煤氣化過程優(yōu)化控制系統(tǒng),采用浙大中自公司的SunyTDCS9200集散控制系統(tǒng),把造氣爐當(dāng)成一個(gè)蓄熱的容器,不再簡單的依賴氣化層的檢測(cè)狀況和信息,而是利用造氣爐的上、下行溫度這兩個(gè)最能反映造氣爐宏觀運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù),運(yùn)用模糊控制和優(yōu)化控制技術(shù),分析上、下行溫度的動(dòng)態(tài)變化過程所反映的造氣爐蓄熱狀況的變化,再運(yùn)用工藝控制上的一些規(guī)律加以優(yōu)化控制參數(shù),使氣化層逐步優(yōu)化,在條件優(yōu)化中,逐步使造氣爐達(dá)到單位時(shí)間內(nèi)蓄熱能力最大,同時(shí)熱損失最小,且穩(wěn)定性最高的生產(chǎn)狀況,只要達(dá)到這個(gè)狀況,從能量守恒角度而言,則單爐產(chǎn)氣量最高、能源利用率最高,平均單爐發(fā)氣量提高10%以上,煤耗下降5-10%。控制調(diào)節(jié)包括:吹風(fēng)時(shí)間的調(diào)節(jié);上、下吹比例時(shí)間的調(diào)節(jié);爐條機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

   由此可見,打破局部參數(shù)孤立控制操作的老習(xí)慣,建立起全裝置多參數(shù)綜合操作的概念,向著操作的精確性、安全性、穩(wěn)定性、預(yù)見性等方面發(fā)展。采用先進(jìn)控制與過程優(yōu)化技術(shù),進(jìn)行煤化工生產(chǎn)過程優(yōu)化控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,是今后煤化工生產(chǎn)過程控制發(fā)展的方向。

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  案例五:國內(nèi)成都森蘭公司等變頻器技術(shù)的應(yīng)用

   變頻器在節(jié)能、改善人類生活環(huán)境、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及提高工業(yè)自動(dòng)化程度等方面都做出了很大的貢獻(xiàn)。例如:工業(yè)鍋爐根據(jù)采用的燃料不同,通常分為燃煤、燃油和燃?xì)馊N。這三種鍋爐的燃燒過程控制系統(tǒng)基本相同,只是燃料量的調(diào)節(jié)手段有所區(qū)別.在各種民用、工業(yè)鍋爐熱工自動(dòng)控制過程中,鍋爐燃燒過程的自動(dòng)控制是一項(xiàng)重要的控制內(nèi)容。傳統(tǒng)的控制方式中,鼓、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量一般采用風(fēng)門擋板控制,爐排電機(jī)及給粉機(jī)采用滑差調(diào)速,其弊端是調(diào)節(jié)不及時(shí),操作復(fù)雜,不能確保鍋爐的最佳運(yùn)行狀態(tài),浪費(fèi)能源。對(duì)工業(yè)鍋爐燃燒過程實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速主要是通過變頻器調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量、引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量和燃料進(jìn)給。

  風(fēng)機(jī)負(fù)載多是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來選型,實(shí)際應(yīng)用中大部分時(shí)間并非工作于滿負(fù)荷狀態(tài),由于交流電機(jī)調(diào)速很困難。常用擋風(fēng)板、風(fēng)門或開/停機(jī)時(shí)間來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,大量的電能都消耗在擋風(fēng)板上。同時(shí)大電機(jī)在工頻狀態(tài)下電氣控制采用直接或Y-△起動(dòng),電力沖擊較大,勢(shì)必造成電能損耗和開/停機(jī)時(shí)的電流沖擊。并且機(jī)械沖擊大,傳動(dòng)系統(tǒng)壽命短,震動(dòng)及噪音較大,需要的電源容量大,功率因數(shù)較低等。

  采用變頻節(jié)電器直接控制風(fēng)機(jī)類負(fù)載是一種最科學(xué)的控制方法,當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的80%運(yùn)行時(shí),理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)3,即51.2%,去除機(jī)械損耗電機(jī)銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40%,也就是當(dāng)風(fēng)門開度為80%理論上可以節(jié)約一半的電能。變頻節(jié)電器是微電腦控制的很容易和上位機(jī)或者傳感器組成PID閉環(huán)的控制系統(tǒng),節(jié)能效率將進(jìn)一步提高,更容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制。

  再如:森蘭變頻器在水泥制品行業(yè)中的應(yīng)用,水泥制管機(jī)負(fù)載機(jī)械特性為大慣性負(fù)載,起動(dòng)前模腔內(nèi)需加足一根水泥管樁定量的混凝土,啟動(dòng)后低速運(yùn)行,顯然是重載起動(dòng)。電磁調(diào)速器低速運(yùn)行時(shí)機(jī)械特性軟,低速轉(zhuǎn)矩較差,要保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行,電動(dòng)機(jī)的容量選得較大,這又使耗能進(jìn)一步增加。近年來在水泥制管設(shè)備中,電磁調(diào)速用得較多。但電磁調(diào)速效率低,最高轉(zhuǎn)速時(shí)效率為85%,速度越低效率也越低。水泥管離心成形工藝低速的時(shí)間占50%左右,電磁調(diào)速速度低速時(shí)耗能相當(dāng)大。

   變頻器用森蘭SB40S75KW 2臺(tái),BT40S55KW 2臺(tái)。變頻器設(shè)置為外控端子操作,電位器調(diào)節(jié)變頻器的頻率。加速和減速時(shí)間設(shè)定比較長,均為120s,降速到變頻器的輸出頻率5Hz時(shí),啟用直流制動(dòng),操作十分方便。使用了變頻器后,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好,管樁的成型的質(zhì)量有了較大的提高。水泥制管機(jī)是采用55kW或75kW的電磁調(diào)速電機(jī),轉(zhuǎn)速通??刂圃?00-1200r/min,這是根據(jù)離心制管工藝情況,對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行控制。實(shí)踐證明,采用變頻調(diào)速的方法取代電磁調(diào)速平均節(jié)能量50%左右。

   由于變頻節(jié)電器可實(shí)現(xiàn)大的電動(dòng)機(jī)的軟停、軟起,避免了啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊,減少電動(dòng)機(jī)故障率,延長使用壽命,同時(shí)也降低了對(duì)電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為達(dá)到節(jié)能目的推廣使用變頻器已成為各地節(jié)能工作部門以及各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。

   有市場(chǎng)研究顯示,目前國內(nèi)帶變動(dòng)負(fù)載,具有節(jié)能潛力的電機(jī)在中國至少有1.8億千瓦。由此可見,能源緊張所提出的節(jié)能、降耗需求,為變頻器的應(yīng)用提供了更廣闊的空間,也給變頻器企業(yè)帶來更多發(fā)展契機(jī)。

  案例六:清華同方的“節(jié)能環(huán)保建筑主導(dǎo)新潮流”

  據(jù)統(tǒng)計(jì),中國的建筑能耗約占全國總用能量的1/4,居全國各類能耗之首,并呈現(xiàn)繼續(xù)上升之勢(shì)。這種局面使能耗問題已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“軟肋”。在全球能源供應(yīng)趨緊的形勢(shì)下,節(jié)能已成為建筑業(yè)必須面對(duì)的另一個(gè)重要課題。

   目前建筑業(yè)的節(jié)能主要體現(xiàn)在窗戶設(shè)計(jì)和照明節(jié)電上。如何采用先進(jìn)技術(shù)(如:自動(dòng)控制技術(shù)等)來提高能源利用率、減少能源消費(fèi),加強(qiáng)能源管理等等,使傳統(tǒng)樓房向建設(shè)智能化樓房邁進(jìn)。

  據(jù)國內(nèi)智能建筑系統(tǒng)的優(yōu)秀集成商清華同方公司負(fù)責(zé)人介紹,整座大樓的中央空調(diào)約占能耗總量的50%以上,隨著建筑物的規(guī)模的擴(kuò)大,標(biāo)準(zhǔn)的提高,大廈機(jī)電設(shè)備的數(shù)量也在急劇地增加,如果說是采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)現(xiàn)有機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)集中管理和自動(dòng)監(jiān)測(cè),就能確保所有機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行,還能夠節(jié)約能耗25%,節(jié)省人力約50%,并能提高樓內(nèi)人員的舒適感和工作效率。

   其實(shí),節(jié)約能源只是降低能耗的手段之一,能源供給大于消費(fèi)的建筑才是今后的主要發(fā)展方向。據(jù)介紹,歐洲目前正在掀起一場(chǎng)"建筑革命",人們期待新一代的房屋不僅能確保能源自給自足,還能將剩余的能源輸入電網(wǎng)。據(jù)報(bào)導(dǎo),2008北京奧運(yùn)會(huì)的“鳥巢”工程將采用“太陽能”系統(tǒng),正在向此目標(biāo)邁進(jìn)。

  其實(shí),還可以舉出許多我國的民營企業(yè)的其他案例來加以說明。由此看來,“節(jié)能降耗”已成為中國工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域里的企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)之一了??梢詳嘌裕骸肮?jié)能技術(shù)全面升級(jí),節(jié)能行業(yè)迎來了第二春”

  三, “節(jié)能降耗”需要從自動(dòng)化等高新技術(shù)中尋求出路

  要建立資源節(jié)約型國民經(jīng)濟(jì)體系和資源節(jié)約型社會(huì),實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo),就必須充分利用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),要在貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院確定的“信息化帶動(dòng)工業(yè)化、工業(yè)化促進(jìn)信息化”的發(fā)展戰(zhàn)略過程中,增強(qiáng)我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競(jìng)爭力,促進(jìn)我國社會(huì)生產(chǎn)力跨越式發(fā)展。缺電是一種嚴(yán)重的公共危機(jī),已經(jīng)影響到我國的國際形象”。當(dāng)前的節(jié)能已不是簡單意義的節(jié)約和少用能源,而是要靠使用先進(jìn)科學(xué)技術(shù),來提高能源的利用效率。在當(dāng)今世界性市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的激烈競(jìng)爭中,工業(yè)企業(yè)必須應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)科學(xué)來保證產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和數(shù)量的優(yōu)勢(shì)。特別是在用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面,自動(dòng)化科學(xué)在工業(yè)企業(yè)的運(yùn)行與發(fā)展中起到非常重要的作用。

  下面,我們從控制和優(yōu)化的角度來看“節(jié)能降耗”如何從自動(dòng)化等高新技術(shù)中尋求出路?

  (一)企業(yè)“節(jié)能降耗”面向“一體化綜合過程自動(dòng)化系統(tǒng)”

  在工業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、資源優(yōu)化,除了采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備之外,必須采用先進(jìn)的過程自動(dòng)化系統(tǒng)。當(dāng)今的過程自動(dòng)化系統(tǒng)已發(fā)展為由過程控制層(PCS)、制造執(zhí)行層(MES)和經(jīng)營規(guī)劃層(BPS)三層結(jié)構(gòu)組成的綜合過程自動(dòng)化系統(tǒng)。企業(yè)要達(dá)到總體的節(jié)能降耗和資源優(yōu)化,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,提高競(jìng)爭力,除了在各層次上采用先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)外,還必須在系統(tǒng)集成方面采用優(yōu)化操作、優(yōu)化調(diào)度以及優(yōu)化企業(yè)資源規(guī)劃和經(jīng)營管理的一體化綜合過程自動(dòng)化系統(tǒng)。

  中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)的孫優(yōu)賢院士更進(jìn)一步提出:面向“三高”治理的成套專用控制裝置和專用優(yōu)化系統(tǒng)。冶金、有色、電力、化工、建材、造紙是我國工業(yè)生產(chǎn)六大高能耗行業(yè),也是對(duì)環(huán)境污染最為嚴(yán)重的六大行業(yè)。在六大行業(yè)的大型工礦企業(yè)中,選擇重點(diǎn)能耗設(shè)備和重點(diǎn)污染源,分別實(shí)施以節(jié)能、降耗、治污為目標(biāo)的成套專用控制裝置和專用優(yōu)化系統(tǒng),是高端工業(yè)自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)化內(nèi)容。包括:節(jié)能、降耗、治污的自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù),特種執(zhí)行器和特種檢測(cè)技術(shù),除塵、脫硫優(yōu)化控制技術(shù),固體廢物焚燒的最優(yōu)控制技術(shù),廢液的檢測(cè)、分離和控制技術(shù),節(jié)能、降耗的最優(yōu)化技術(shù),節(jié)能、降耗的卡邊控制技術(shù),最優(yōu)燃燒控制技術(shù),最優(yōu)調(diào)速控制技術(shù),熱能轉(zhuǎn)換和傳遞優(yōu)化技術(shù)。

  (二)企業(yè)“節(jié)能降耗”要自動(dòng)化與信息化相結(jié)合

   國務(wù)院2005年12月2日公布的《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》提出,要重點(diǎn)推進(jìn)鋼鐵、有色、電力、石化、建筑、煤炭、建材、造紙等行業(yè)節(jié)能降耗技術(shù)改造。因此,我們應(yīng)當(dāng)將精力集中到這些行業(yè)中來。

  工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù),對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術(shù),主要包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一,主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。雖然自動(dòng)化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益,但它對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程有明顯的提升作用。在企業(yè)“節(jié)能降耗”的過程中也不例外。

  而信息化對(duì)企業(yè)的貢獻(xiàn)則主要體現(xiàn)在,一方面提高了企業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)經(jīng)營水平、帶動(dòng)企業(yè)管理內(nèi)涵的進(jìn)步、節(jié)約能源消耗、減少生產(chǎn)過程污染排放、促進(jìn)資源的循環(huán)利用;另一方面,還可以提高企業(yè)管理水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率和資源利用率。

   信息化能夠溝通全部工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程,特別是在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)異常發(fā)達(dá)的今天,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中,有成千上萬的感應(yīng)器,檢測(cè)器,計(jì)算機(jī),PLC,讀卡器等設(shè)備,需要互相連接形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò),而工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將正在向有線和無線相結(jié)合的方向發(fā)展。如果說自動(dòng)化系統(tǒng)是企業(yè)主體骨干,那么信息化則是企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)。因此,企業(yè)“節(jié)能降耗”必須要自動(dòng)化與信息化相結(jié)合,互相滲透才能夠取得更好的效果。

  以電力行業(yè)為例,在電力行業(yè)中,生產(chǎn)自動(dòng)化與管理信息化是均衡推進(jìn)的。長期以來電力企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過程控制的信息技術(shù)應(yīng)用一向比較重視,而對(duì)業(yè)務(wù)及管理的信息化重視卻相對(duì)不足。我國電廠、電力調(diào)度的自動(dòng)化水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。生產(chǎn)自動(dòng)化與管理信息化的發(fā)展處于不平衡狀態(tài)。一方面,管理信息化滯后于生產(chǎn)自動(dòng)化,另一方面生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)處于相互分離狀態(tài),彼此不能有效互通,不能實(shí)現(xiàn)管控一體化,數(shù)據(jù)信息不能集成共享,不利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綜合管理。這種孤立分散的狀況不能發(fā)揮整體效益。電力行業(yè)新的運(yùn)營環(huán)境要求電力信息化既要提高生產(chǎn)效率,又要提高企業(yè)效益。效益導(dǎo)向促使電力信息化由“重建設(shè)”向“重管理”轉(zhuǎn)變。這為電力企業(yè)信息化建設(shè)帶來了新的要求:不但要支持電力生產(chǎn),還要支持企業(yè)經(jīng)營、管理,提高管理水平與企業(yè)效益,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力。從而要求電力企業(yè)的IT系統(tǒng)能夠支持綜合性應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)化管理、智能化決策等。

  石化和鋼鐵行業(yè)是一個(gè)國家的能源和原材料工業(yè),它制造的就是能源和原材料,在這樣一個(gè)大的領(lǐng)域中原材料消耗大、污染大,且又涉及到相應(yīng)的安全問題,而為了節(jié)能、降耗,提升企業(yè)的競(jìng)爭力,就必須要采取自動(dòng)化技術(shù)。對(duì)于流程工業(yè)來講,以信息化帶動(dòng)工業(yè)化,本質(zhì)上就是自動(dòng)化帶動(dòng)工業(yè)化,提升企業(yè)的競(jìng)爭力,只有通過這樣的手段,才能使企業(yè)的產(chǎn)量有所增長,原材料的產(chǎn)量上去了,那么整個(gè)生產(chǎn)也就更加安全可靠了,同樣排污也減少了,企業(yè)的效率也就真正提高了。

  (三)大力開發(fā)“節(jié)能自動(dòng)化”產(chǎn)品和技術(shù)

  大力開發(fā)“節(jié)能自動(dòng)化”產(chǎn)品和技術(shù)不但為企業(yè)“節(jié)能降耗”尋求新技術(shù)與產(chǎn)品,而且也為自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品尋求新的出路。例如:

  產(chǎn)品之一:上海潘登新電源公司開發(fā)的GGDZ智能照明節(jié)電柜,其設(shè)計(jì)獨(dú)特先進(jìn),將各種節(jié)電技術(shù)結(jié)合在一起,節(jié)電效果顯著,功能齊全,是一種高效安全的照明節(jié)電產(chǎn)品,節(jié)電率可達(dá)20%~55%以上。GGDZ照明節(jié)電柜采用美國領(lǐng)先的節(jié)電核心技術(shù),以單片機(jī)控制技術(shù)和在廣大用戶中享有盛譽(yù)的本公司專利產(chǎn)品--潘登系列無觸點(diǎn)免維護(hù)電力穩(wěn)壓器為基礎(chǔ),是微電腦技術(shù)、電力電子技術(shù)與變壓器技術(shù)的完美結(jié)合。實(shí)現(xiàn)了無極調(diào)壓穩(wěn)壓、無觸點(diǎn)調(diào)壓穩(wěn)壓,動(dòng)態(tài)性能極好,輸出波形無畸變;同時(shí)效率極高,長期免維護(hù)。GGDZ全系列產(chǎn)品已獲國家電光源檢測(cè)中心等的權(quán)威認(rèn)證。

  產(chǎn)品之二:“潛力”牌系列智能電機(jī)節(jié)電器是一種以微電腦控制為基礎(chǔ),采用先進(jìn)的電子跟蹤檢測(cè)技術(shù)、移相控制技術(shù)、軟啟動(dòng)技術(shù)、電子安全保護(hù)技術(shù)等多種高科技控制手段,結(jié)合電機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù),在不改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的情況下適時(shí)調(diào)整電機(jī)輸出功率,使之與負(fù)載功率需求精確匹配,提高電機(jī)運(yùn)行效率,降低電耗節(jié)約能源。

  產(chǎn)品之三:ABB的節(jié)能技術(shù),比如變頻器可以控制馬達(dá)的速度,就象汽車的變速箱。無論你是鋼鐵冶金行業(yè),還是造紙,制漿,或是化工行業(yè),變頻器都能在生產(chǎn)過程中控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。在無需全速運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí),變頻器可調(diào)節(jié)其速度,已達(dá)到節(jié)電功效。在過去的10年中,ABB變頻器已經(jīng)為中國客戶節(jié)約了100億千瓦時(shí)的電能,約相當(dāng)于一個(gè)核電廠兩年的發(fā)電量。

  產(chǎn)品之四:天津羅升企業(yè)有限公司的氣動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)及應(yīng)用。氣壓傳動(dòng)和控制是生產(chǎn)過程自動(dòng)化和機(jī)械化的最有效手段之一。采用氣—電或氣—液復(fù)合傳動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能 由于微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也進(jìn)入了氣動(dòng)控制技術(shù)的領(lǐng)域。

  產(chǎn)品之五:北京博控自動(dòng)化技術(shù)公司和西安安德科技公司等單位的熱網(wǎng)自動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng):他們?yōu)楹邶埥」枮I市、大慶市、雞西市與虎林市等中小城市安裝了“城市集中供熱網(wǎng)的自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)”。隨著城市集中供熱規(guī)模的增大和管理效率的提升,對(duì)熱網(wǎng)加裝自動(dòng)控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的能源利用水平已經(jīng)勢(shì)在必行。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)換熱站溫度、壓力和流量有效控制,滿足熱用戶對(duì)室溫恒定、舒適的要求。-隨著城市集中供熱規(guī)模的增大和管理效率的提升,對(duì)熱網(wǎng)加裝自動(dòng)控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的能源利用水平已經(jīng)勢(shì)在必行。

  產(chǎn)品之六:浙大中控JX300X DCS,浙大中控JX300X系統(tǒng)在污水處理過程中的應(yīng)用。特別是為溶氧控制尋求到合適的控制算法以及將恒頻風(fēng)機(jī)更換為可以變頻的不僅僅能夠更好的完成污水處理的任務(wù),更能夠降低能源消耗,縮短處理周期,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。

  產(chǎn)品之七:日本神王電氣公司在世界第三代節(jié)電器的基礎(chǔ)上,開發(fā)了帶有自適應(yīng)控制的全自動(dòng)電力節(jié)電裝置,將自動(dòng)控制、數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)一體化、使過去的節(jié)電技術(shù)又推進(jìn)了一個(gè)新的階梯。Sun Sv神王節(jié)電裝置被中國節(jié)能協(xié)會(huì)列為推薦產(chǎn)品。

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  產(chǎn)品之八:北京國智恒電力管理科技公司的“電能量及防竊電管理系統(tǒng)”?!半娔芰考胺栏`電管理系統(tǒng)”是針對(duì)于線損管理的電能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)不僅能對(duì)各電量及其它參數(shù)實(shí)時(shí)采集和傳輸,而且還提供了豐富的控制和管理功能,如用電情況實(shí)時(shí)分析、無功投切、負(fù)荷調(diào)配、缺相保護(hù)、異常報(bào)警等,對(duì)于有條件的用戶還可以實(shí)現(xiàn)備用變自動(dòng)投切功能。

   通過先進(jìn)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合為用戶贏得良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,本系統(tǒng)將幫助用電部門獲得大量的運(yùn)行數(shù)據(jù),為運(yùn)行管理提供決策依據(jù);可以幫助用電部門發(fā)現(xiàn)負(fù)荷中心和負(fù)載不平衡情況,相應(yīng)對(duì)電源電和運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整,降低技術(shù)損耗;通過監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況為設(shè)備改造和系統(tǒng)擴(kuò)容提供參考依據(jù);及時(shí)發(fā)現(xiàn)無功越限,可以進(jìn)行分時(shí)段無功投切,提高投切效率;及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電異常情況,發(fā)出報(bào)警,達(dá)到阻止偷竊電和抓獲偷竊電的目的,減少偷竊電事件的發(fā)生。

  產(chǎn)品之九:節(jié)能環(huán)保AFE技術(shù)助力西門子攫取市場(chǎng)先機(jī)

  “節(jié)能環(huán)保AFE技術(shù)助力西門子攫取市場(chǎng)先機(jī)”這一標(biāo)題出現(xiàn)在西門子公司的網(wǎng)頁上。  “全集成自動(dòng)化測(cè)試臺(tái)系統(tǒng),是西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司(簡稱“SFAE”)基于領(lǐng)先的TIA驅(qū)動(dòng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)和AFE技術(shù),為航空、船舶、汽車、機(jī)械制造等多個(gè)行業(yè)提供的產(chǎn)品,其在節(jié)能、環(huán)保方面的卓越表現(xiàn)為客戶創(chuàng)造了不菲的價(jià)值”。 SFAE提供的是采用了擁有專利技術(shù)的交流驅(qū)動(dòng)Master Drive主動(dòng)前端(Active Front End ,簡稱“AFE”)變頻器的交流電測(cè)功測(cè)試臺(tái)。其卓越的節(jié)能環(huán)保功能在能源資源緊張的今天,無疑已經(jīng)在市場(chǎng)上搶得了先機(jī)。

  產(chǎn)品之十:關(guān)于“可再生能源”的自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品

  我國的能源資源,尤其是優(yōu)質(zhì)化石燃料(油、氣等)并不富裕,另外環(huán)保方面也有不少問題;而從長遠(yuǎn)來看,可再生能源必然會(huì)重占重要的一席之地(用了重占二字,是因?yàn)閹装倌昵埃稍偕茉幢緛砭褪侨祟惖闹饕茉?。目前,可再生能源或多或少的都有供應(yīng)不穩(wěn)定的問題。如風(fēng)能受氣候的影響,太陽能受日夜、季節(jié)與氣候的影響,都是很不穩(wěn)定的,更無法控制;尤其氣候變化,目前還難以長期預(yù)測(cè)。生物質(zhì)能情況稍微好一點(diǎn),但也不如各種化石能源那樣穩(wěn)定可靠,至少也更受季節(jié)、氣候的影響。其他的如潮汐能、波浪能等等都有類似問題,是多種可再生能源的天生重大弱點(diǎn)之一。如何解決,目前最普遍研發(fā)與使用且有一定成績的辦法是儲(chǔ)能。也可以說,儲(chǔ)能是大多數(shù)可再生能源研發(fā)中最普遍的課題,值得特別加以重視。而關(guān)于如何提高可再生能源的生產(chǎn)效率、如何提高可再生能源的儲(chǔ)能效率、以及如何提高可再生能源的管理效能等諸多問題,都與控制技術(shù)、系統(tǒng)工程等等有關(guān)。2007年11月14日,位于美國華盛頓市的世界觀察研究所向媒體發(fā)布了最新的研究報(bào)告《為中國的發(fā)展提供動(dòng)力:可再生能源的功能》。該報(bào)告指出,到2020年,中國的能源可能有15%來自可再生能源,甚至超過這一目標(biāo)。如果中國繼續(xù)致力于能源供應(yīng)多樣化,到2050年,可再生能源將可能提供中國30%以上的能源需求。該報(bào)告由世界觀察研究所駐北京研究員馬天瑞和中國可再生能源學(xué)會(huì)副理事長李俊峰合作撰寫的。“政府在政策制定上的遠(yuǎn)見配合企業(yè)界的智慧,正促進(jìn)可再生能源大力發(fā)展?!瘪R天瑞還認(rèn)為,“中國正日益成為可再生能源制造業(yè)的世界領(lǐng)袖?!?/P>

   因此,研究與開發(fā)“可再生能源”的自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品也是工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)需要考慮到的十分重要的方向。

   類似產(chǎn)品還可以舉出許多??梢哉f,未來產(chǎn)品的底牌:高性能與低能耗將是其主流!

 ?。ㄋ模┕I(yè)自動(dòng)化企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視“節(jié)能服務(wù)市場(chǎng)”

   “節(jié)能降耗”需要從自動(dòng)化等高新技術(shù)中尋求出路,應(yīng)當(dāng)從兩個(gè)方面去理解,一是從技術(shù)領(lǐng)域,二是從服務(wù)領(lǐng)域。節(jié)能服務(wù)就是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮作用的另一個(gè)重要的方面。

  目前,跨國企業(yè)爭相來華的勃勃興致讓人不得不感嘆,在我們身邊,不是缺少賺錢的機(jī)會(huì),而是缺少發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)的眼睛。節(jié)能服務(wù)市場(chǎng)正是這樣的美妙機(jī)會(huì)。據(jù)權(quán)威人士介紹,我國每年的節(jié)能潛力可達(dá)到2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按每噸400元計(jì)算,節(jié)能的市場(chǎng)潛力就可以達(dá)到人民幣1000億。

  節(jié)能服務(wù)在專業(yè)領(lǐng)域一般稱作“合同能源管理”,于上世紀(jì)70年代在歐美開始興起,如今已經(jīng)比較成熟,但在中國還處于初級(jí)階段。

  “高峰缺電,不可能靠多發(fā)電來解決,因?yàn)楦叻迤谕容^短暫,有時(shí)候可能只是一年中的幾天,如果為這個(gè)高峰值而建造更多的電廠,是對(duì)資源的極大浪費(fèi)。專家說,通過市場(chǎng)化的方式將高峰值降下來,才是資源節(jié)約之舉,故此“合同能源管理”大有可為。作為國內(nèi)節(jié)能服務(wù)先行者的上海市,已經(jīng)拿出實(shí)際行動(dòng)。上海市安排了3年1000萬元的補(bǔ)貼來支持“合同能源管理”項(xiàng)目。專家認(rèn)為,這些資金可以起到“四兩撥千斤”的作用。

  又如:Rockwell Automation亞太區(qū)總裁夏明偉先生介紹的“電力和能源管理體系”(PEMS):PEMS是一個(gè)由工程系統(tǒng)、硬件、軟件、通訊網(wǎng)絡(luò)以及專門的服務(wù)等組成的全面方案,可滿足各種電力和能源管理包括節(jié)能的要求?!癙EMS的節(jié)能作用是通過在公司范圍內(nèi)對(duì)能源消耗進(jìn)行優(yōu)化控制和管理實(shí)現(xiàn)的。例如,一般高峰時(shí)間的用電費(fèi)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平時(shí)的費(fèi)率,PEMS通過在不同的時(shí)間調(diào)整負(fù)載,可以達(dá)到節(jié)能的目的,從而降低電費(fèi)?!?/P>

  結(jié)束語:

  2007年11月19日,國務(wù)院總理在新加坡國立大學(xué)發(fā)表演講后回答提問時(shí)說,中國單位GDP能耗減低、污染物總量排放減低的情況后說,“今年1至9月,中國單位GDP能耗減少了1.8%,污染物排放量減少了0.28%。這是中國發(fā)展中的一個(gè)‘拐點(diǎn)’。過去這些數(shù)字都是上升的”。

  在回答有關(guān)中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和環(huán)境污染的提問時(shí),溫家寶說,污染問題確實(shí)存在,而且“在中國發(fā)展很快的階段應(yīng)當(dāng)引起我們高度重視”。他還說,中國政府在制定“十一五規(guī)劃”時(shí),確定的目標(biāo)是在未來5年使單位GDP能耗每年減少4%,5年減少20%。污染物排放,包括二氧化硫、化學(xué)需氧量總量5年內(nèi)要減少10%?!斑@是中國人在發(fā)展階段給自己加大的壓力。作為總理,我深感實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),困難非常大。他說,中國為治理環(huán)境下了很大決心?!睖丶覍殢?qiáng)調(diào)說,中國堅(jiān)持這樣做下去,中國能夠發(fā)展起來,也能夠把污染降下來,“中國一定會(huì)是藍(lán)天白云的中國”。

  雖然,近年來中國每萬元GDP所消耗的能源已在下降,與國外先進(jìn)水平的差距正在逐步縮小。但是,中國經(jīng)濟(jì)增長在相當(dāng)程度上仍然主要依賴資源的高投入來實(shí)現(xiàn),資源產(chǎn)出效率較低。目前,鋼鐵、有色、電力、化工等8個(gè)高耗能行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比世界先進(jìn)水平平均高40%以上。因此,國家仍然高度重視“節(jié)能降耗”工作。

  2005年8月30日,國務(wù)院辦公廳專門發(fā)出《國務(wù)院辦公廳關(guān)于開展資源節(jié)約活動(dòng)的通知》說:“資源供給不足已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的重要制約因素。同時(shí),由于我國許多行業(yè)和地區(qū)資源利用效率低、浪費(fèi)大、污染重,目前我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源、原材料和水資源消耗大大高于世界平均水平??看罅肯馁Y源支撐經(jīng)濟(jì)增長,不僅使資源約束矛盾更加突出,環(huán)境壓力加大,也制約了經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量和效益的進(jìn)一步提高。 ……”組織開展資源節(jié)約活動(dòng),推進(jìn)資源節(jié)約工作,加快建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì),是緩解資源瓶頸制約,實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展的有效途徑;是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,走新型工業(yè)化道路,實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的重要措施;是落實(shí)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀、促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的必然要求。各地區(qū)、各部門特別是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部,要從戰(zhàn)略和全局的高度,充分認(rèn)識(shí)開展資源節(jié)約活動(dòng)的重要意義,牢固樹立和落實(shí)科學(xué)的發(fā)展觀和正確的政績觀,采取有效措施,扎扎實(shí)實(shí)地推進(jìn)資源節(jié)約工作。2007年,中國國務(wù)院成立了以溫家寶總理為組長的國家應(yīng)對(duì)氣候變化和節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組,發(fā)布了《節(jié)能減排綜合性工作方案》和《中國應(yīng)對(duì)氣候變化國家方案》,對(duì)節(jié)能減排和應(yīng)對(duì)氣候變化工作進(jìn)行全面部署。長期以來,中國政府高度重視資源環(huán)境問題,堅(jiān)持實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,把節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境作為基本國策,努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。為了加快推進(jìn)節(jié)能減排工作,從中央到地方,推動(dòng)力度進(jìn)一步加大,各項(xiàng)政策措施正在逐步發(fā)揮作用。上半年,全國單位GDP能耗同比下降2.78%,鞏固了去年全年單位GDP能耗下降的良好勢(shì)頭;全國二氧化硫排放量同比下降0.88%,扭轉(zhuǎn)了全國二氧化硫排放總量多年連續(xù)上升的勢(shì)頭;COD排放量同比增長0.24%,增幅比去年同期回落3.46個(gè)百分點(diǎn)。

  就在十七大之后不久,胡錦濤主席到內(nèi)蒙古考察工作,開發(fā)能源、節(jié)約能源是胡錦濤這次考察的一個(gè)重點(diǎn)。處于世界領(lǐng)先水平的神華集團(tuán)有限責(zé)任公司煤直接液化項(xiàng)目一期工程即將建成,建設(shè)者們正在緊張安裝和調(diào)試。胡錦濤走進(jìn)廠區(qū),詳細(xì)了解項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度、工藝流程、生產(chǎn)成本等情況。他對(duì)企業(yè)干部職工說,建設(shè)煤直接液化項(xiàng)目是一個(gè)重要戰(zhàn)略舉措,要高質(zhì)量、高水平地把這個(gè)項(xiàng)目建設(shè)好,為保障國家能源安全作出貢獻(xiàn)。在億利能源化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)基地,胡錦濤高度評(píng)價(jià)企業(yè)采用的一體化循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的做法,他強(qiáng)調(diào),一定要按照黨的十七大提出的建設(shè)生態(tài)文明的要求,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),牢固樹立能源資源基地也要厲行節(jié)約的意識(shí),加大節(jié)能減排力度,切實(shí)把資源利用率提上去,把能耗排放量降下來,努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

  這充分表明,國家領(lǐng)導(dǎo)人是非常重視“節(jié)能降耗”工作的。同時(shí),政府各部門也都在相應(yīng)地采取措施。例如:2007年8月26日,國家發(fā)展和改革委員會(huì)主任馬凱在向全國人大常委會(huì)報(bào)告國務(wù)院節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境工作情況時(shí)承諾,2007下半年我國將從十個(gè)方面強(qiáng)化措施,確保節(jié)能減排目標(biāo)落實(shí)到位。又如:國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)副主任孫曉康2007年9月18日說,根據(jù)鋼鐵、有色、建材等主要耗能行業(yè)的節(jié)能工作需要,我國正在制訂22項(xiàng)高耗能產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)年內(nèi)就能發(fā)布實(shí)施。 再如:馬凱還透露,在下半年開始的省級(jí)領(lǐng)導(dǎo)班子換屆考察中,將把節(jié)能減排工作作為綜合考核評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容,切實(shí)加強(qiáng)對(duì)地方政府領(lǐng)導(dǎo)班子和領(lǐng)導(dǎo)干部節(jié)能減排工作的考核。制定發(fā)布《節(jié)能目標(biāo)責(zé)任評(píng)價(jià)考核實(shí)施方案》、《主要污染物排放總量考核辦法》,將考核結(jié)果作為對(duì)地方各級(jí)政府領(lǐng)導(dǎo)干部政績考核的重要依據(jù)。由此可以看出,國家領(lǐng)導(dǎo)人是非常重視“節(jié)能降耗”工作的。

  在歷史上,我們中國自動(dòng)化領(lǐng)域的專家、學(xué)者與廣大工程技術(shù)人員都曾經(jīng)為國家的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)過自己的力量和才智。今后,則應(yīng)當(dāng)力求在今后工作中,努力將自己的聰明才智在“節(jié)能降耗”領(lǐng)域中建功立業(yè),并做出更大的貢獻(xiàn)。不辜負(fù)新時(shí)代對(duì)于我們的殷切期望?。ㄖ袊詣?dòng)化學(xué)會(huì)  孫柏林)(作者鳴謝:感謝文章中的案例提供者—黃琦奇、林紅權(quán)、李楓、王文海、陳斌)

(文章為2008年《自動(dòng)化與信息工程》雜志投稿,已刊登)

  

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