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ABB姚曄東專訪-踐行電機能效升級,賦能工業綠色低碳未來

  • 發布日期:2022-11-17      瀏覽次數:131
    • 近期,在國家工信部等六部門聯合印發的《工業能效提升行動計劃》中提出,到2025年,要實現重點工業行業能效全面提升,規模以上工業單位增加值能耗要比2020年下降13.5%,特別是在工業電機方面,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中國運動控制事業部電機與發電機業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企業在能效提升上所面臨的“瓶頸"、高效節能電機行業與技術的發展趨勢,以及ABB電機與發電機最新的產品開發動向等。

      電機能效提升行動正當時


      從我們對整體中國工業企業的長期觀察來看,目前,國內工業企業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占比較大,因此受限于此類型企業整體的技術能力、企業資金投入以及政府扶持力度的差異,其實現工業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能耗水平與發達國家相比更高,且各地區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行業進行節能提效的話,還有很長的一段路要走。  

      此次《工業能效提升行動計劃》的發布,將會有助于全社會節能意識的提升,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企業用戶的節能意識,使得高效節能理念更加深入人心,并且還從一定程度上增加了對節能高效電機的市場需求。


      同時,在電機行業內部,也將促使國內外電機制造企業不斷加大技術投入的力度,深入研發新的通風結構、絕緣體系、材料以及工藝方法等,從而加快電機技術的發展步伐。另一方面,為了滿足《工業能效行動提升計劃》的相關要求,需要企業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,并且整個產業鏈的成本也將在一段時間內有一定程度的增加。  

      工業領域是能源消耗的最嚴重的領域之一,提升工業企業的能效可以助力“雙碳"目標(2030年前碳達峰、2060年前碳中和)的實現。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役的,據估計,如果將全球尚在運行的約3億臺電機替換為優化的高能效電機系統,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化設計、電機絕緣性能優化、電機系統散熱結構優化、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的能源損耗;此外,還可以運用傳動系統雙模式運行來提升系統效率,傳動鏈上的電機可以根據不同工況需求切換電機與發電機狀態,實現雙工作模式,從而提升整體系統效率,例如:ABB開發的船舶軸帶發電機就可以兼顧PTO(發電機)/PTI(電機)雙模式運行。

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      高效節能電機技術百花齊放


      伴隨現階段市場對高效節能電機需求量的快速增加,針對不同的行業應用領域和需求,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。


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


      首先,為了滿足各行業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,來實現提升系統整體能效的目標;


      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技術發展趨勢的理解和把握。2022年,ABB電機與發電機發布了7款高低壓電機產品以及1款發電機產品,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高動態響應電機、AMD高壓緊湊型隔爆電機以及ABB永磁軸帶發電機。這些新產品一經發布,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度及以下的環溫連續運行,大大提升了電機在危險區域運行安全性;


      • 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電機快速響應并能實現大范圍精確調速;


      • AMD隔爆電機可以滿足大多數石化行業的復雜標準以及國內GB30254標準的1級能效,其助力石化企業在升級改造過程中對能耗的管理及優化的優異表現,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境的影響,但ABB電機與發電機業務的增長情況依舊喜人。


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

      在對工業領域不同細分市場的開拓上,近三年以來,ABB電機與發電機憑借對傳統優勢行業的深入理解,不斷對油氣石化、新能源、水處理、冶金、水泥等各類工業細分市場進行持續深耕,并取得了諸多成績。除此之外,我們還持續關注新興行業的客戶需求,例如:針對數據中心和“東數西算"工程,ABB研發出的IDC專用發電機產品,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"規劃、“碳中和"、“碳達峰"以及節能減排等發展目標的發布,對傳統工業行業應用提出了新要求,這也為ABB電機與發電機提供了一個全新的舞臺和更為廣闊的發展空間。ABB電機與發電機一直以“驅動世界運轉,促進節約能源"為使命,肩負增效減排的重任,ABB將與行業同仁們一道,持續創新,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,賦能工業綠色低碳未來。





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