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ABB姚曄東專訪-踐行電機能效升級,賦能工業(yè)綠色低碳未來

更新時間:2022-11-17      點擊次數(shù):698

近期,在國家工信部等六部門聯(lián)合印發(fā)的《工業(yè)能效提升行動計劃》中提出,到2025年,要實現(xiàn)重點工業(yè)行業(yè)能效全面提升,規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗要比2020年下降13.5%,特別是在工業(yè)電機方面,實施電機能效的全面提升成為了當務之急。

本期,我們邀請到ABB中國運動控制事業(yè)部電機與發(fā)電機業(yè)務市場負責人姚曄東先生,他將向大家詳細介紹目前國內工業(yè)企業(yè)在能效提升上所面臨的“瓶頸"、高效節(jié)能電機行業(yè)與技術的發(fā)展趨勢,以及ABB電機與發(fā)電機最新的產品開發(fā)動向等。

電機能效提升行動正當時


從我們對整體中國工業(yè)企業(yè)的長期觀察來看,目前,國內工業(yè)企業(yè)在能效提升上主要面臨著兩大“瓶頸"。其一,由于我國中小型企業(yè)占比較大,因此受限于此類型企業(yè)整體的技術能力、企業(yè)資金投入以及政府扶持力度的差異,其實現(xiàn)工業(yè)品全生命周期綠色制造的能力整體較弱;其二,中國的單位GDP能耗水平與發(fā)達國家相比更高,且各地區(qū)和城市的差異也較大,因此如果需要在全中國范圍內對工業(yè)行業(yè)進行節(jié)能提效的話,還有很長的一段路要走。  

此次《工業(yè)能效提升行動計劃》的發(fā)布,將會有助于全社會節(jié)能意識的提升,也標志著高效電機的推廣進入了一個全新的階段。這不僅增強了國內工業(yè)企業(yè)用戶的節(jié)能意識,使得高效節(jié)能理念更加深入人心,并且還從一定程度上增加了對節(jié)能高效電機的市場需求。


同時,在電機行業(yè)內部,也將促使國內外電機制造企業(yè)不斷加大技術投入的力度,深入研發(fā)新的通風結構、絕緣體系、材料以及工藝方法等,從而加快電機技術的發(fā)展步伐。另一方面,為了滿足《工業(yè)能效行動提升計劃》的相關要求,需要企業(yè)對電機產品的全生命周期進行綠色改造,而改造的過程離不開對新技術、設備改造的研發(fā)和資金的投入,這不僅使得電機生產原材料的成本有所提高,并且整個產業(yè)鏈的成本也將在一段時間內有一定程度的增加。  

工業(yè)領域是能源消耗的最嚴重的領域之一,提升工業(yè)企業(yè)的能效可以助力“雙碳"目標(2030年前碳達峰、2060年前碳中和)的實現(xiàn)。電機作為消耗全球45%以上電力的用電“大戶",不可避免地被推向全球增效減排戰(zhàn)役的,據(jù)估計,如果將全球尚在運行的約3億臺電機替換為優(yōu)化的高能效電機系統(tǒng),就可以減少高達10%的全球電力消耗,因此這也成為了提升工業(yè)能效的重要途徑之一。

而要提升電機能效水平的關鍵是有效降低電機的損耗, 通常來講 ,可以從電機的設計和生產工藝方面入手,例如:提升電機本體效率,這主要依賴電機自身的電磁方案優(yōu)化設計、電機絕緣性能優(yōu)化、電機系統(tǒng)散熱結構優(yōu)化、低損耗材料選型等,而搭載永磁技術的電機設備,將在能效提升上具有不可比擬的明顯優(yōu)勢;其次是使用變頻器驅動電機提升整體效率。


針對泵和風機等負載應用通常使用的閥門控制而言,使用變頻驅動可以大幅降低系統(tǒng)的能源損耗;此外,還可以運用傳動系統(tǒng)雙模式運行來提升系統(tǒng)效率,傳動鏈上的電機可以根據(jù)不同工況需求切換電機與發(fā)電機狀態(tài),實現(xiàn)雙工作模式,從而提升整體系統(tǒng)效率,例如:ABB開發(fā)的船舶軸帶發(fā)電機就可以兼顧PTO(發(fā)電機)/PTI(電機)雙模式運行。

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高效節(jié)能電機技術百花齊放


伴隨現(xiàn)階段市場對高效節(jié)能電機需求量的快速增加,針對不同的行業(yè)應用領域和需求,電機生產廠家通常會通過不同的技術路線來綜合提升電機的能效水平。目前,市場上的高效電機技術可謂百花齊放,從傳統(tǒng)的感應電機到稀土永磁及磁阻電機等,均有各種類型的高效產品陸續(xù)推出,ABB預測高效感應電機和永磁電機將會成為未來一定時期內的主流產品。


就高效節(jié)能電機技術的未來發(fā)展趨勢而言,我們認為將主要朝以下三個方向發(fā)展:


首先,為了滿足各行業(yè)客戶多樣化的應用需求,電機選型軟件智能化趨勢將愈加明顯,客戶可以根據(jù)自身的應用需求,利用智能化軟件計算出符合自身需求的化方案,例如:高能效電機及低啟動電流電機;


其次,變頻驅動電機將通過調速控制風機泵的流速以及流量,來實現(xiàn)提升系統(tǒng)整體能效的目標;


另外在部分低速應用中,如:礦山皮帶機、提升機以及磨機等,將采用永磁電機技術來減少機械傳動帶來的損耗。 

正是基于上述對行業(yè)技術發(fā)展趨勢的理解和把握。2022年,ABB電機與發(fā)電機發(fā)布了7款高低壓電機產品以及1款發(fā)電機產品,滿足了市場多樣化的需求。它們分別是 M3BP IE4低壓過程用途電機、M2BAX IE4一般用途電機、 M2QA-FB低壓高效粉塵防爆電機、M3AL/M3BL IE5磁阻同步電機、M2BJX IE5低壓超高效永磁同步電機、M3FT/ M3ET高動態(tài)響應電機、AMD高壓緊湊型隔爆電機以及ABB永磁軸帶發(fā)電機。這些新產品一經(jīng)發(fā)布,就獲得了市場的強烈反響,例如:



  • IE4 M3BP/M2BAX滿足了市場對常規(guī)感應電機的能效提升需求;


  • M2QA-FB低壓高效粉塵防爆電機可在50度及以下的環(huán)溫連續(xù)運行,大大提升了電機在危險區(qū)域運行安全性;


  • M2BJX IE5永磁電機不僅滿足了客戶對高效率的需求,還擁有直驅功能,可以減少對減速箱的依賴;


  • M3FT/M3ET 高動態(tài)響應電機大大提高了產品功率密度,低轉動慣量設計配合變頻器應用后可以實現(xiàn)電機快速響應并能實現(xiàn)大范圍精確調速;


  • AMD隔爆電機可以滿足大多數(shù)石化行業(yè)的復雜標準以及國內GB30254標準的1級能效,其助力石化企業(yè)在升級改造過程中對能耗的管理及優(yōu)化的優(yōu)異表現(xiàn),也得到了客戶的充分認可。


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值得一提的是,ABB電機與發(fā)電機為客戶提供的24小時×7天的本地化技術支持和快速優(yōu)質的售后服務,也頻頻獲得市場贊譽。最近兩年雖然受疫情大環(huán)境的影響,但ABB電機與發(fā)電機業(yè)務的增長情況依舊喜人。


2021年,ABB在國內的多個業(yè)務平均增長均超過15%,ABB低壓電機和服務單元的業(yè)績增長甚至超過了30%。2022年上半年,我們的整體業(yè)務同比增長超15%,其中高壓電機與發(fā)電機業(yè)務單元增長超30%,高壓電機和發(fā)電機在船舶行業(yè)的出口業(yè)務訂單比去年同期增長超200%。

在對工業(yè)領域不同細分市場的開拓上,近三年以來,ABB電機與發(fā)電機憑借對傳統(tǒng)優(yōu)勢行業(yè)的深入理解,不斷對油氣石化、新能源、水處理、冶金、水泥等各類工業(yè)細分市場進行持續(xù)深耕,并取得了諸多成績。除此之外,我們還持續(xù)關注新興行業(yè)的客戶需求,例如:針對數(shù)據(jù)中心和“東數(shù)西算"工程,ABB研發(fā)出的IDC專用發(fā)電機產品,為國家的新型基礎設施建設貢獻了力量。

伴隨當前國家“十四五"規(guī)劃、“碳中和"、“碳達峰"以及節(jié)能減排等發(fā)展目標的發(fā)布,對傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)應用提出了新要求,這也為ABB電機與發(fā)電機提供了一個全新的舞臺和更為廣闊的發(fā)展空間。ABB電機與發(fā)電機一直以“驅動世界運轉,促進節(jié)約能源"為使命,肩負增效減排的重任,ABB將與行業(yè)同仁們一道,持續(xù)創(chuàng)新,加快低碳高效電機及控制技術的升級換代,減少對能源和自然資源的消耗,賦能工業(yè)綠色低碳未來。





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