空壓機工業節能產業現狀及未來發展方向
空壓機工業節能產業現狀及未來發展方向
工業節能的組成和劃分
按照生產流程,工業節能主要可以分為生產工藝節能、設備節能、生產流程的末端節能以及生產流程的過程節能。
生產工藝節能,可以理解為采用更高效的短流程取代長流程,從而減少能耗以及原料損失。設備節能,主要是提高設備本身的能源使用效率,達到節約能源的效果。生產流程的末端節能,通過回收利用生產所釋放的富余壓力和熱能,實現回收能源、節約能源。生產流程的過程節能,根據生產實際需要,對于能源進行空間和時間上的再分配,從而提供能源總體使用效率,實現節能。目前,總體均仍處于研發階段。
當前工業節能市場特點
從節能方法來看,絕大部分開展的是設備節能或產品節能,是以具體的節能設備或有形的節能產品為支撐,如變頻壓縮機、變頻水泵、變頻風機、變頻電機或者能效等級更高的節能型設備,比如壓縮機行業目前熱門的兩級壓縮、一級能效等。開展合同能源管理,通過節省電費、利潤分成等方式進行相關業務。
不過,從工業行業整體看,仍然有很多人未能清楚的認識到節能的重要性,總認為能用、穩定、便宜即可。事實上,節能在經濟不斷下行的當下來說,極為重要,因為高成本必然降低產品、企業的競爭力,長此以往,差距就拉開了。我們以大家熟悉的通用機械之一——壓縮機為例來看。
壓縮機作為應用于多領域的產品之一,走上節能環保趨勢是勢在必行。但國內許多生產和使用壓縮機的企業對“壓縮機”的節能概念并不是很重視,他們認為壓縮機性能穩定可靠就行,節能是次要的。
其實并非如此,壓縮機是用電大戶,它的用電量占全國總發電量的9%,是電動系統四大耗能設備之一。例如一臺容積流量為20m3/min,壓力為8kg的風冷空氣壓縮機,大約每小時耗電量為150度。以一天運行20h計算,每天耗電量為3000度,一年以運行300天計算,每年耗電量為900000度。以工業用電1元/度計算,每年的電費就高達90萬。整個壽命周期以5年計算,則一臺20m3/min的電費成本將高達450萬。加上5年的維修保養費就500多萬。購買成本在10-20萬之間,而購買成本占據的比例僅為2%-5%。根據GB19153-2009標準規定此型號的空氣壓縮機1、2、3級能效機組輸入比功率值為6.3、7.1、8.1,2級、3級能效占1級能效的比例約為113%、129%,3級能效占2級能效的比例約為114%,這說明每提高一級能效將節約用電量超10%,提高二級將節約用電量近30%,從這些數據可以看出壓縮機節能意義非常重大。
從工業生產流程來看,往往以末端節能居多,如余壓回收、余熱回收等,在生產工藝節能以及生產流程過程中節能的較少。
工業節能產業發展現狀
1.綜合性的節能工藝技術路線并未真正形成
所謂綜合性的節能工藝技術路線,要貫通整個工業企業生產流程,甚至包括為其服務的節能項目的生產流程。
現在很多節能項目的上馬都是孤立的,缺乏統籌性、系統性和整體性。往往是今天發現了生產環節某個地方有節能空間,就上個節能項目,過幾天又覺得那里有節能空間,再上一個項目。有時候,某處上節能項目,是節能了,但生產總能耗最終反而上升。還有從理論上分析應當是節能的,小試也獲得了成功,可最終所上項目投產后,卻發現并不怎么有效果。
這也是阻礙合同能源管理推廣的重要因素之一。以空壓機節能技改為例,很多企業對節能技改擔心的不是單個設備改造后會否節能,而是擔心牽一發而動全身。空壓機單機改造節能了,但因沒有考慮到生產線整體發生的連鎖反應,其它流程設備受牽連,不是設備耗電增大了就是浪費能源,結果車間整體的省電效果不明顯,反而每月要分出一部分錢給空壓機企業或代理商。
2.節能的動態變化性決定了系統集成比單純的設備具有更大的主導權
真正的節能貫穿于整個動態工藝生產流程,能源平衡與整個動態生產過程緊密相關。工業節能就是要使能源消耗與生產流程、生產節奏完全相匹配。要做到這一點,絕非幾個簡單的設備拼湊就可以實現,而需要依靠強大的系統集成。
而目前的節能改造工作往往由對系統不甚了解的代理商、維修工操作,沒有統籌規劃,對整個生產線、生產工藝以及其它關聯設備缺乏了解。其結果就是,只見樹木不見森林,導致節能技改不甚理想,系統性差,各設備之間不匹配。
工業節能產業未來發展方向
隨著我國工業化裝備水平的不斷提高和自動化控制技術、信息技術、網絡技術的不斷發展,工業節能產業的發展必然要從設備節能、生產流程的末端節能這一初級節能模式走向生產工藝節能以及生產流程的過程節能的高級模式,從而最終形成工業系統生產全流程的節能。綠色工廠、低碳工廠將建立在生產全流程的基礎之上。
談起工業節能,就會提起能源管理中心。它是指采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業能源系統的生產、輸配和消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理,改進和優化能源平衡,實現系統性節能降耗的管控一體化系統。目前在國內企業已經有了廣泛的應用。但目前大多仍然是一種被動型的能源管理體系,未來應進化為主動型的節能中心。未來的企業,智能型水系統、智能型能介系統將成為發展的方向。根據生產主工藝,生成最佳供水、供能模型,動態供水、供能用于生產,將是綠色工業、低碳工業的重要措施。
當前節能技術研發重點的探討
當前可以先重點研發生產流程的過程節能技術,公輔能介系統可以成為首選。公輔設備是一種口語化的說法,意即工業公用輔助工程的意思。比如廠房建設、給排水設施、熱力設施、燃氣設施、通風除塵、供配電和電氣傳動、電訊、檢化驗設施、總圖運輸等,都是公輔設施。公輔能介系統包括壓縮空氣、水、供配電等。能介系統與生產主線緊密相連,進則可以深入主線,退則可以扼守主線生產之命脈,具有承上啟下的作用。
在研發過程中,壓縮空氣、水、供配電系統除了在其本身的專業領域搞好全流程的節能系統外,還應互相策應,最終形成完整的綜合性公輔節能系統。
研發綜合性公輔節能系統,應當是傳統的工業設計院或者是工程技術公司的強項和優勢所在。
關于工業節能規劃
工業節能規劃就是對工業企業現有生產環節進行全面能耗分析,與業內先進指標進行類比,尋找企業內部最大的節能空間,并制定落實的方案及步驟。工業節能服務公司應具備工業節能規劃能力,甚至工業節能規劃應該成為工業節能服務公司一項拳頭產品。
工業節能規劃要從整體的角度分析判斷,要從生產全流程分析判斷,要從多專業角度分析判斷,另外還要結合企業的發展規劃來考慮,具備前瞻性。局部的節能并不意味著一定是整體節能,某個專業的節能并不意味著整個生產的節能。工業節能與生產工況、生產流程緊密相關,空間、時間變化,節能效果可能不一樣。
智慧能源網絡的建設
智慧能源網絡是運用現代化的網絡技術和通訊技術來優化和處理工業能介系統。它能根據工業用戶生產需求,從時間和空間上自動調配能介系統,既滿足生產要求,又實現節能、節水、低碳、綠色、環保。
智慧能源網絡的核心就是數字化,包含生產方式數字化、管理方式數字化以及以往寶貴生產經驗的數字化。數字化時代對于工業生產而言意味著更高效、更精準。國家對工業企業有更多節能減排、低碳和環保的要求,數字化服務是實現上述要求的重要手段。