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            壓縮機網 >雜志精華>正文

            空壓機系統節能形勢與收益

              【壓縮機網一、國家政策/雙碳目標

              1.世界層面

              隨著世界能源需求的不斷攀升和自然資源的日益枯竭,對能源供應商、工業企業及消費者都提出了新的挑戰,盡可能以高效和可持續的方式使用能源已成為當務之急。

              2.國家層面

              國家發展改革委印發《污染治理和節能減碳中央預算內投資專項管理辦法》的通知(發改環資規〔2021〕655號),指出安排標準節能減碳項目按不超過項目總投資的 15%控制。中央和國家機關有關項目原則上全額補助。

              發展改革委 環境保護部 能源局印發《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》(發改能源〔2014〕2093號)通知;為落實《中華人民共和國節約能源法》和《工業節能管理辦法》,持續推進工業綠色高質量發展,助力碳達峰碳中和目標的實現,工信部下達2021年國家工業專項節能監察任務的通知 (工信部節函〔2021〕80號);國家發展改革委《關于“十四五”時期深化價格機制改革行動方案》(發改價格〔2021〕689號)的通知;國家發展改革委辦公廳《關于進一步加強節能監察工作》(發改辦環資〔2021〕422號)的通知。

              近期,各地 “十四五”規劃和二〇三五年遠景目標建議或者征求意見稿相繼公布,多地明確表示要扎實做好碳達峰、碳中和各項工作,制定2030年前碳排放達峰行動方案,優化產業結構和能源結構,推動煤炭清潔高效利用,大力發展新能源。

              3.地方層面

              河南?。骸蛾P于實施重點用能單位節能降碳改造三年行動計劃的通知》(豫發改環資〔2021〕696號),制發日期:2021年8月26;其他省份陸續跟進……

              二、雙碳目標(3060)

              目前,全球已有多個國家和地區提出了碳中和(碳凈零排放)目標。其中,歐盟27國、英國、加拿大、智利、南非、新西蘭以及日本、韓國等,提出要在2050年實現碳中和。在七十五屆聯合國大會上,習總書記提出:力爭碳排放2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。如上圖:

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              發改委發出最強音

              節能是實現碳達峰碳中和目標的關鍵支撐;節能是推動產業結構調整優化的重要舉措;節能是緩解能源供需矛盾的必然選擇;節能是培育高質量發展新動能的重要源泉。

              扎實推動“十四五”節能降碳重點工作:將節能貫穿于經濟社會發展的各方面和全過程,大力推動結構節能、技術節能、管理節能,加快生產生活方式綠色低碳轉型,助力碳達峰、碳中和目標如期實現。統籌做好“十四五”節能降碳總體設計。大力推動重點領域節能降碳。工業領域,深入推進煤電、鋼鐵、有色、建材、石化、化工等行業節能降碳工藝革新,全面建設綠色制造體系。加快先進節能技術和產品設備研發推廣。加強節能降碳科技攻關和示范應用,布局一批節能降碳前沿技術研究。加快推廣先進高效節能產品設備,淘汰落后低效設備。嚴格節能目標責任,健全節能法規標準,完善節能經濟政策。

              市場潛在機遇

              工信部節函〔2021〕80號《通知》要求對照2020年重點工業行業綜合督查檢查中發現的問題和整改要求,進一步強化主體責任,完善工業節能監察體系,嚴格節能監察執法。按照專項監察工作手冊,認真組織開展現場監察。

              專項監察活動彰顯了國家對提升工業能效和綠色發展水平的決心。空壓機作為制造業的通用設備,在企業整體用電中,占據非常大的能源費用占比。在節能督察中,依據相關國家強制性能效標準,對變壓器、電機、風機、空壓機、等重點用能產品設備用戶企業實施能效提升專項監察,核查設備臺賬,會同有關部門依法督促企業淘汰達不到強制性能效標準限定值的低效產品。

              2016年以來,全國近2萬人的節能監察隊伍全面動員,累計監察高耗能企業已超過2萬家,完成19個行業節能監察全覆蓋,包括冶金行業中的鋼鐵、鐵合金,有色金屬行業中的銅、鋁、鉛、鋅、鎂、多晶硅等,建材行業中的水泥、平板玻璃、陶瓷,石化化工行業中的乙烯、合成氨、尿素、電石、焦化、燒堿、磷化工,以及造紙行業等。

              三、空壓機節能現狀

              1.空壓機節能潛力

              空壓機俗稱電老虎,是每個企業耗電最大的設備之一,節能潛力巨大,經濟效益可觀。對空壓機進行節能改造具有非常的意義,對企業而言,可降低巨大的運營成本,提高生產效率;對社會而言,可節約大量的煤炭資源,減少碳排量,保護生態環境,為節能減排做貢獻。

              在我國,空壓機每年用電量約占社會總發電量的10.2%,以2020年發電量計算:74170×10.2%=7565億千瓦時(度)。

              近兩年全國發電量前后數據對比:

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              如通過采用一級能效等級空壓機、壓縮空氣系統節能審計與改造、余熱余壓利用、合同能源管理等方式,將空壓機的能源利用效率提升15%-25%,那么每年將節省1135億-1890億度電。

              2.螺桿壓縮機歷史回顧

              螺桿壓縮機自引入國內,經歷了市場引入期→市場培育期→市場成長期→市場成熟期,在整個過程中行業的發展經歷是:外資品牌的天下→一些先知先覺的中國企業開始進口機頭自己組裝→國內整機企業快速增長期→一些企業開始轉向主機的研制→壓縮機行業已經進入到價格競爭白熱化的階段。

              1998年左右,國外螺桿機品牌在產品市場引入和培育階段率先進入市場,以其較高的品牌認知度、受眾度、美譽度和較大的企業規模整體領先國內企業,實現了從整機到主機整體的壟斷,國內螺桿壓縮機市場占有率主要集中在阿特拉斯·科普柯、英格索蘭、壽力、臺灣復盛少數公司手中。主要取決于這些公司的技術先導性,此時國內企業的螺桿壓縮機企業處于起步和摸索階段,對國外企業形成不了任何威脅。

              2002年左右,隨著一些先知先覺的中國企業開始進口機頭自己組裝。早期進入螺桿機市場的中國企業由于螺桿機處于市場成長期,這些企業在競爭不激烈的市場中獲得了充分成長的空間。這些企業一時間在國內實現了資本的原始積累和企業規模的快速擴張,實現了壓縮機行業的第一輪“淘金”期。

              2008年左右,一些有先見的企業抓住主機國產化進程的腳步,迅速切入、找準方向實現了企業的快速發展,實現了壓縮機行業的第二輪“淘金”期。螺桿壓縮機發展現狀隨著行業進入者的增多,競爭加劇、利潤下降,一些企業產品鏈不斷擴展,尋求新的利潤增長點。在中國螺桿機的發展中我們會發現這樣一個現象:代理做大了,自己建廠做自己的品牌;整機做大了,自己生產主機。

              發展到現在,大部分的市場份額掌握在外資和國內一線品牌手中,技術、規模、市場占有率絕對領先?,F階段壓縮機行業主要特點體現如下:

             ?。?)品牌度不集中;

             ?。?)同質化嚴重;

             ?。?)產品成本控制差異較大;

             ?。?)智能化程度低;

             ?。?)穩定性、可靠性較差;

             ?。?)能耗水平普遍在3級能效;

              四、益鑫數智節能

              益鑫能源初創于2014年,隸屬鑫磊壓縮機股份有限公司(1996),是以空氣壓縮系統、整體節能改造、能源投資、機械設備成套等業務為主導,集投資、工程、服務、制造、貿易為一體的集團化企業??偛课挥谏虾?,并在湖北、包頭、蘇州、重慶、廣西、山西等地設有服務中心,匯集了業內100多位優秀人才。

              益鑫始終秉承“節能增效、創新共贏”的理念,堅持把“低碳、節能、科技、人文”的新技術、新產品帶給客戶,“我投資、你節能、共受益”助力企業提高能源利用效率,降低營運成本。公司的戰略定位是成為客戶的能效專家、能源管家及綠色能源的合作伙伴。

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              獲得的主要榮譽包括:

              ·全系列壓縮機產品獲得國家1級能效認證;

              ·產品入選《國家重點節能低碳技術推廣目錄》;

              ·中石化感謝信;

              ·連續獲得多家央企持續合作;

              ·產品投放市場無故障運行>40000/h。

              ·服務知名客戶群體眾多:

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              1.壓縮機技術優勢

              永磁變頻雙級壓縮一體式螺桿空壓機是一種高度集成、高效節能的螺桿空壓機。其主要結構是雙級壓縮主機的每一級主機都設計了陽螺桿伸出軸,永磁同步變頻電機直接安裝于陽螺桿伸出軸上,電機無軸承,不需要增速箱及聯軸器,由電機直接驅動,實現功率傳遞零損耗。該類空壓機采用一體化設計,其雙級壓縮主機、雙永磁同步電機、雙變頻器、控制器等均采用一體設計和集成。其節能原因包含以下六個方面:

              A.雙級壓縮各級壓比低、內泄漏小、提高了容積效率;

              B.巧妙的級間冷卻設計使第二級壓縮過程接近等溫壓縮,提高了能效;

              C.傳動方式變成了一體式,不需要中間過渡,實現零損耗;

              D.集成了高效永磁同步電機提高了能源利用效率;

              E.自由調整一級和二級的轉速比,實現節能壓比最佳調節,提高能效;

              F.雙變頻智能精準控制。

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              具體價值體現:

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              最大亮點是自動適應不同客戶使用工況,達到自動調整排氣量,降低能耗,達到靜態+動態=可持續節能。

              2.智能優勢

             ?。?)智能化設計。目前生產車間存在的問題和痛點是:a.人工巡檢、調機效率低;b.設備故障找不到原因,維修耗時久,成本高;c.保養不及時,影響設備使用壽命;d.產線用氣需求變化,供需不匹配,設備頻繁加載卸載,浪費能源;e.后處理設備缺乏管理,導致空氣質量不穩定;所以系統中智能化設計非常重要。

              智能化設計的網絡架構包括:a.應用層,電腦終端和手機終端的顯示;b.平臺層,包括云基礎設施、數據通訊、數據統計、數據儲存、邊緣計算;c.邊緣層,包括了LoRa基站、4G/5G路由器、HMI等組成的邊緣服務器;d.設備采集層,各個設備的LoRa節點,包括空壓機、干燥機、余熱回收設備、儀器儀表等。

             ?。?)智能化控制:a.全類型設備監控,空壓機、后處理、附屬設備、儀器儀表、門等;b.保壓控制,保證末端用氣及控制頻次的基礎上實現最大化節能;c.智控計劃,云端遠程智控邊緣服務器、按日期設定啟停、按時間區間設定啟停;d.云+邊混合控制。

             ?。?)整體化節能設計:a.大數據可視化技術。一站式監測空壓機、干燥機、水、風機、余熱回收機等,以可視化的方式呈現在移動應用端、PC端,并可進行參數設置、遠程啟停等控制;b.窄帶恒壓技術。變層疊式壓力帶為單壓力帶,以母管壓力、流量作調控依據,充分利用設備效能,調整運行設備數量,將設備的加載率提高至90%以上;c.多約束、多參數控制算法采用多參數協同調節的算法模型,多點捕捉工況變化,快速反應,準確執行,結合工況及能耗情況,參數自主調優,持續優化能效;d.邊緣計算技術?;谠O備及傳感器數據,在MGEE引擎(Mogulinker Edge Engine) 的支持下,應用程序在邊緣側發起,產生更快的網絡服務響應,集中智能控制設備運行。

              3.經濟效益和社會效益

              據謝克昌院士介紹,我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.4-1.5倍?!叭裟苓_到世界平均,每年可少用13億噸標準煤、減排34億噸二氧化碳,約占2020年碳排放總量的1/3。因此,相比拓展二氧化碳資源化利用途徑,節能提效才是實現碳達峰、碳中和的第一優選 ?!?/p>

              按照2020年全國發電量約7.42萬億千瓦時,空壓機系統節能改造空間25%,全國空壓機每年節能量1891億千瓦時計算,相當于兩個三峽電站總量。工業的度電成本按照0.65元計算,每年節約的電費將高達1230億元。

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              空壓機節能改造項目順利實施推廣,不僅能產生巨大的社會效益,同時也可為企業和客戶帶來非常豐厚的經濟效益。

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            標簽: 空壓機收益節能  

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