電力系統整體節電技術 

*章 節電市場概況和分析

1．節電行業分析
      隨著的經濟總量的不斷上升，人口的不斷增加，能源問題，已經是一個關系到人類生存和發展的重大問題。人類現在消耗能源主要包括石油、天然氣、煤等不可重復使用的能源。由于能源儲量的限制，可以預見，在不久的將來，一次不可重復利用的能源，終將被人類消耗殆盡。面臨性的能源危機，我們執著的相信，人類有能力解決我們所面臨的能源枯竭的危機。而我們認為，解決能源枯竭危機的方法無外乎三條路可以選擇：其一：進一步開發新能源品種，擴大新能源的使用占有率（例如核能）。其二：加大對風能、水勢能、太陽能等可重復利用能源的開發和使用。其三：通過科技手段運用，提升能源使用效率，減少能源的浪費，增加能源的相對保有量。

      電能，是使用zui普遍的一種能源形式，屬于二次能源。由于其使用、傳輸的方便性，而被人們稱為“能源之星”。節電行業，也就是在能源危機樂觀主義觀點支持下誕生的一個新興的行業。從事節電行業的從業企業和人，都執著的認為，人類有能力面對和解決我們所必需面對的能源危機。

      節電行業誕生于1979年美國*次能源危機爆發之后。29年過去了，國外節電市場，從簡單的節電技術的開發，產品的提供，已經發展到一種可以提供技術產品、整體能源審計分析、整體能源服務解決方案的一條龍服務。這種為企業、政府等單位提供整體能源服務的企業，被稱為ESCO（能源服務提供商）。ESCO向用戶提供的包羅了“能源審計”、“能源項目的投資分析”、“能源項目的技術方案設計”、“項目融資”、“能源項目所涉及的設備的采購”、“能源項目工程建設”、“能源項目的節能效果驗證和分析”、“能源項目的維護和維護培訓”等內容的*的服務內容。從宏觀和整體上，為企業 在能源效率、能源成本方面提供一種低風險、*的投資機遇，同時為企業創造高額的投資回報。

      節電，在我國的發展，從鼓勵、倡導，已經逐步發展上升到國家基本國策的高度。國家通過相關法律、政策引導等宏觀調控手段，逐步將節電從政府倡導，走 向市場主導。自1996年開始，中國的節電企業，從國外帶來了技術和產品，開始進行產品的推廣和銷售。11年過去了，中國的節電市場有了翻天覆地的成長和變化。預期中的3000億節電市場容量，在新技術、新方法、新思路的不斷創新中初露端倪。伴隨著節電市場的不斷擴大和發展，更多的節電產品的生產制造商投資加入到這個擁有龐大市場規模的行業中來。同時，也有更多的設備代理經銷企業，成為節電行業推廣的先鋒隊和生力軍。節電市場，在眾多從業企業和精英的推動下，正快速的成長和發展著。

2．節電市場容量分析
      據初步統計分析，根據2005年經濟社會發展的主要預期目標，預計GDP將保持8％的增長速度，全國電力消費的增速將相應達到12％左右，全社會用電量將達到24220億千瓦時。資料顯示，中國目前電力消耗量僅次于美國，居*二位，產值能耗卻為世界平均水平的三倍，成為世界上產值能耗zui高的國家之一。
      顯然，工業節電領域，是zui大的市場蛋糕。根據統計數據表明，2004年1季度，全國工業用電占全社會用電總量的74.9％，其中電動機耗能占工業總體用電量的60%。早已走完工業化階段的英國，人們普遍認為，該國的工業企業節能潛力尚有40％的空間。在我國，工業企業通過節電設備和節電技術的運用，可以節省電量10％以上。如果按照工業平均電價計算，全國工業節電可能的投資總量不低于1800億人民幣。
綜合以上的數據，我們保守的估計，在中國，工業節電市場可能的節電投資總容量不低于1800億元人民幣。而且，隨著國家經濟的不斷發展，這個投資額度，將以10%的速度成長。

3．現有工業節電產品分析 
      針對龐大的工業節電市場容量，現有的工業節電技術相對薄弱和匱乏，隨著眾多工業節電產品由于技術和實際效果的原因被市場所淘汰后，只保留了變頻調速技術節能方式。
      盡管變頻器在解決電機調速過程中減少了電機的軸功率輸出達到減少輸入功率的目的，進而節約了電能，但是變頻調速技術節能方式又存在一定的局限性，它只適用于可以通過對電動機進行調速，減少軸功率輸出來達到節能的目的，即主要針對風機和水泵等軟性負載進行節能改造。而在其它不能夠進行調速處理的固態負載中無法應用。所以它無法滿足現有工礦企業對所有設備進行節電改造的需求。

4、ELCT工礦企業動力系統整體節電技術
      為了解決現有工業節電情況，滿足工礦企業對所有設備進行節電改造的需求，針對變頻器調速節電技術的局限性，我公司引進了第四代節電技術，即不耗能節電技術，推出了工礦企業動力系統整體節電技術。

第二章 ELCT工礦企業動力系統整體節電技術
 
      當前，市場競爭已經使產品售價趨同，如何降低成本，擴大利潤空間，是各企業所苦苦追求的。一些企業，尤其是工業企業，電費成本在生產成本中占了較大比重，節約電費，是降低生產成本的重要手段之一。因此，必須降低電能消耗，壓縮生產成本才能使產品具有市場競爭力，節電已經勢在必行。采用ELCT工礦企業動力系統整體節電技術，將使電能消耗降到zui低，使整個供用電系統工作在*工作狀態，電能得到合理的使用，實現所供即所需。
 
1．ELCT工礦企業動力系統整體節電技術適用范圍：

1.1  適用范圍
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術及產品適用于電力變壓器與三相交流異步電動機組成的供用電系統，即適用于絕大部分工礦企業。

1.2  適用行業
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術適用于水泥、冶金、采礦、石油、化工、建材、煤炭、紡織、陶瓷、機械制造等相關行業。

2．ELCT工礦企業動力系統整體節電技術原理
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術是一種新型的節能技術，主要以三相異步電動機不調速設備的不耗電節電技術為基礎，納入三相異步電動機及其機械設備的調速技術，形成的工業動力系統整體無遺漏節電技術。是針對整個供用電系統進行節電改造，也就是對供電系統和用電系統進行改造。供電系統方面：對系統進行整體優化，減少系統中不必要的電能消耗；用電系統方面：一是對需要進行調速的用電設備進行調速改造（變頻調速改造、機械調速改造和三相異步電動機流體負荷二次設計系統節電改造），另一方面對于無法調速的設備進行電動機節電改造。總之，去除整個供用電系統中不必要的電能消耗，達到系統整體節電的目的。
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術是依據工業企業動力供用電系統中的每一臺電動機所拖動的機械負荷的阻力矩數據（運行阻力矩、啟動阻力矩、阻力矩特性曲線等）和供用電系統（電動機、起動設備、供用電線路、變壓器、自備發電設備等）的相關數據（電壓、電流、效率、電功率、功率因數、視在功率、無功功率、線路損耗、銅損、鐵損等）進行供用電整體系統的節電設計和整體節電工程的實施，達到在安全、正常生產運行的前提下，適當降低電能消耗，降低企業的生產成本，實現科學用電、合理用電的目的。ELCT工礦企業動力系統整體節電技術主要由以下五部分構成：

1.供電系統優化改造
2.不調速設備三相異步電動機不耗電節電技術
3.可調速設備三相異步電動機節電技術
4.濾除諧波節電技術
5.三相異步電動機供用電系統整體綜合節電方案的設計技術和施工技術
2..1  供電系統優化改造

      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術中的供電系統優化改造主要包括以下三方面的技術：
Ø      動力變壓器降低有功損耗技術
Ø      動力變壓器增大容量(多帶負載)技術
Ø      動力變壓器三相電壓調平節電技術
      進行供電系統優化改造后，可使供電系統達到消除無功功率、降低有功功率及變壓器自身損耗，用有功功率供電的方式代替了傳統的視在功率供電的方式。這樣不僅使供電變壓器的容量大幅度降低，而且能使變壓器的銅損和鐵損大幅度降低，同時還能使廠內的供電線路損耗大幅度降低。在不更換電動機和不改變用電企業供電線路的情況下，適度減小變壓器容量，達到節約電能的目的。本技術適用于生產型企業在變壓器不增容而能適度增加電動機裝機功率或不增加企業用電負載而適度降低企業動力變壓器容量。系統優化后節電費大約占整體節能效果的50％左右。
低壓供電系統：在不增加電動機裝機功率的情況下，一般工業企業可減少變壓器容量50％左右；
高壓供電系統：在不增加電動機裝機功率的情況下，一般工業企業可減少變壓器容量20％左右。
線路節電：
      ELCT整體節電工程竣工后能大幅降低線路電流，使線路有功電能損耗降低，從而使系統的線路損耗降低40％－60％，線路節電占整體節能效果的10％左右（含動力變壓器銅損）。
Px=3I2×R（R為線路電阻，I為線路電流，3為三根導線）

2.2  不調速設備三相異步電動機不耗電節電技術
     ELCT工礦企業動力系統整體節電技術中的不調速設備三相異步電動機不耗電節電技術主要包括：
Ø      三相異步電動機不耗電降壓節電技術
Ø      三相異步電動機供電線路降低電流節電技術
Ø      三相異步電動機輕載時回復額定轉速節電技術
Ø      三相異步電動機不耗電降壓啟動節電技術
      針對每臺三相異步電動機的實際工作情況（負載率、拖動機械負載、穩定程度、供電網絡的變化情況）具體設計、在三相異步電動機的啟動和工作的實際情況，量體裁衣安裝節電器后，達到提高每一臺電動機功率因數和工作效率使之降低耗電量的目的，基本取消無功電流，使單機的功率因數≥0.99，各個電機的電壓和電流達到*匹配，提高各臺電機的效率η，使電機在同等負載的情況下電能消耗降到zui低，電動機處于*經濟運行狀態。大部分電機單機節電率為3％以上，個別電機節電率可達10％以上，同時可解決大型電機起動電流過大問題，一般情況下起動電流可降到額定電流的2倍以下，電動機節電占整體節能效果的40％左右。

2.3  可調速設備三相異步電動機節電技術
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術中的可調速設備三相異步電動機節電技術主要包括：
Ø      三相異步電動機變頻調速節電技術
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術中的變頻調速節電技術主要針對可以進行變頻器調速節電的電動機的實際工作情況（負載率、拖動機械負載、實際工況要求）等具體設計、嚴格計算出設備的*工作狀態，加裝變頻調速系統。ELCT變頻調速系統主要由PLC、變頻器、高性能傳感器、PID調節器等組成，采用閉環控制能使電機根據負荷的大小，實現自動節電運行。并且該系統可自動實現增機、停機、輪換、自動保護等功能。變頻調速系統具有*的穩定性和很高的節電率，根據負載情況不同，節電率一般可達10％以上。
Ø      三相異步電動機機械調速節電技術
針對一些設備的電動機的實際工作情況（負載率、拖動機械負載、實際工況要求）等具體情況，進行嚴格計算出實際需用速度，需要進行調速處理，而且不需要頻繁調速的地方，采用機械調速節電技術zui為適當。
Ø         三相異步電動機流體負荷二次設計系統節電技術
針對一些流體負載系統存在的初始設計不合理的情況，我公司將根據實際工作情況（負載率、拖動機械負載、實際工況要求、設計缺陷情況）等具體情況，進行嚴格計算，對整套系統進行二次設計，將減少無謂電能損耗，節約大量的電能。

2.4  濾除諧波節電技術
      *，電力系統中的諧波對用電設備、電力設備和供電線路的壽命都存在很大的影響，其主要來自非線性用電設備，也就是說非線性用電設備是主要的諧波源，非線性用電設備主要有以下四大類：
       ⑴電弧加熱設備：如電弧爐、電焊機等；
       ⑵交流整流的直流用電設備：如電力機車、電解、電鍍等；
       ⑶交流整流再逆變用電設備：如變頻調速、變頻空調等；
       ⑷開關電源設備：如中頻爐、彩色電視機、電腦、電子整流器等。
      我公司將根據現場測試情況，分析諧波的存在與否和影響程度，對需要進行治理的系統，采用我公司的濾除諧波節電技術，進行消諧處理，節約部分電能的同時，大大延長用電設備、電力設備和供電線路的使用壽命。 

2.5  三相異步電動機供用電系統整體綜合節電方案的設計技術和施工技術
       為了確保方案的準確和客戶的利益，我公司根據多年實踐經驗，總結出了一整套的三相異步電動機供用電系統整體綜合節電方案的設計技術和施工技術。

2.6  結論
       本著對工礦企業整體無遺漏進行節電改造的精神，綜合采用如上所述的各種技術，對工礦企業進行整體節電改造，用電企業的整體節電率為5％－15％，個別企業可以達到20％以上。
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術是在一些原有的節電技術的基礎上，研究開發的在市場上獨樹一幟的節電技術。我們本著不斷改進的精神，將不斷地引進新設備、采用新工藝、使用新材料，研究新技術，將改進我們的節電技術，使之不斷地發展，趨于完善，以適應中國工業節電市場的需求。

3．ELCT工礦企業動力系統整體節電技術特點
3.1  系統全面節電
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術是針對系統的供電方面和用電方面進行節電的技術，使真正意義上的系統全面節電。是針對可調速節電電機和不可調速電機進行節電改造。同時降低有功功率、無功功率的節電技術，不同于其它一般單機節電技術。ELCT工礦企業動力系統整體節電技術能夠降低電動機有功消耗，同時能取消大量無功電能，不存在奇次諧波、影響其它電器設備運行、造成電器設備損壞等現象。ELCT工礦企業動力系統整體節電技術能使包括電源（變壓器、自備發電設備）、輸電線路、啟動設備及電動機在內的供用電系統中的每一組成部分都能節電；
 
3.2  不耗能型節電 
      ELCT工礦企業動力系統整體節電技術是一種新型的不耗能節電技術、其工作職能為：只節電，不耗電。不耗能型節電技術是交流異步電動機節電技術的重大突破，多年來，很多種節電技術在中國市場上經銷，但沒有一個節電技術在中國的交流異步電動機的節電市場上推而廣之。究其原因，就是因為節電器自身的耗電數量大，致使其節電效果受到限制。概略的講：
實際節省電量＝電動機的節電量－節電器的耗電量
      從上式的結構我們可以明顯地了解到，只有當節電器的耗電量趨近于零或等于零時，實際節省的電量才是zui大。因此我們可以斷定，只有不耗電的節電器，才會有更高的節電率，才是有推廣價值的節電技術。
      經過多年有序的調查研究，我們抓到了交流異步電動機節電的一個道理：“節電器本身的耗能減少，越有利于多節電”，所以，我們的研究重點是節電器的不耗能。現在我們研究的節電技術，自身耗電已小于5×10-3數量級，整體節電率在400v供電系統已達10%±5%。

3.3  *運行
      除不可抗拒因素及人為損壞，ELCT整體節電設備故障率極低，即使發生故障也不會影響用電設備的正常運行。

3.4  使用壽命長
      有效壽命在20年以上。

3.5  維護簡便易行
      合格的初級電工都能獨立完成維護任務。