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發(fā)布IE4最高能效等級(jí)電機(jī)、推出全線SimoticsFD低壓高效電機(jī)、提供IES2系統(tǒng)節(jié)能解決方案——從IE4到IES2，西門子持續(xù)引領(lǐng)節(jié)能市場(chǎng)最高標(biāo)準(zhǔn)，助推中國(guó)制造節(jié)能增效更上一層樓。
放眼未來(lái)
“西門子看好中國(guó)節(jié)能市場(chǎng)。”4月20日2015西門子大型傳動(dòng)工業(yè)節(jié)能論壇上，西門子(中國(guó))有限公司執(zhí)行副總裁兼過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)總經(jīng)理林斌先生開門見山道。
2014財(cái)年，西門子與節(jié)能環(huán)保相關(guān)業(yè)務(wù)組合營(yíng)收達(dá)到330億歐元，占整體業(yè)務(wù)的46%。西門子為何持續(xù)看好節(jié)能市場(chǎng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，高耗能一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的嚴(yán)峻問題。我國(guó)單位GDP的耗電量為日本的11倍，法國(guó)、德國(guó)的7.7倍，英國(guó)的5.3倍，美國(guó)的4倍。
能耗高的另一面是節(jié)能潛力大。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委節(jié)能規(guī)劃要求：到2020年，中國(guó)每萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值耗能要降至1.54噸標(biāo)準(zhǔn)煤，形成14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力。2006年到2020年年節(jié)能指標(biāo)率要達(dá)到4%，預(yù)計(jì)將帶來(lái)2.5萬(wàn)億人民幣，年投資1300億元的節(jié)能市場(chǎng)。
在西門子看來(lái)，關(guān)注能效不僅是當(dāng)務(wù)之急，更是未來(lái)制造所需。林斌先生指出“經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的變化為全球制造業(yè)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。通過虛擬生產(chǎn)結(jié)合現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)方式，未來(lái)制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)更高的工程效率、更短的上市時(shí)間，以及更高的生產(chǎn)靈活性。其中能源效率和資源效率是制造企業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素。提高能效也是制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的必由之路。”。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，70%的工業(yè)能源消耗來(lái)自電機(jī)，因此提高電動(dòng)機(jī)的功效便成為能效議題重中之重。
IE4最高能效等級(jí)電機(jī)
自1866年維爾納·馮·西門子發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)電原理，發(fā)明各種高性能電機(jī)開始，西門子在電機(jī)節(jié)能增效之路上已前行150余年，并持續(xù)引領(lǐng)電機(jī)的節(jié)能增效。
論壇現(xiàn)場(chǎng)，西門子向中國(guó)用戶發(fā)布了IE4最高能效等級(jí)電機(jī)【圖集】——SimoticsGP-1LE10及SimoticsSD-1LE15/6系列，再樹能效市場(chǎng)標(biāo)桿。
IEC(國(guó)際電工委員會(huì))2008年頒發(fā)了IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定電機(jī)能效等級(jí)分為IE1、IE2和IE3，IE1效率最低，IE3效率最高。2012年4月又啟動(dòng)IEC60034-30第2版的制定，并將IE4能效等級(jí)納入標(biāo)準(zhǔn)?！澳壳拔覈?guó)對(duì)中小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)普遍處于IE2階段，極少數(shù)在IE3階段?！绷直笙壬榻B。這也意味著西門子IE4等級(jí)電機(jī)為中國(guó)當(dāng)下市場(chǎng)最高能效等級(jí)的電機(jī)。
據(jù)介紹，相比IE1能效等級(jí)電機(jī)，西門子最新發(fā)布的IE4能效等級(jí)電機(jī)效率提升高達(dá)14%，相比IE3能效等級(jí)電機(jī)，效率提升高達(dá)3%?！巴瑫r(shí)西門子IE4能效等級(jí)電機(jī)與IE1、IE2、IE3能效等級(jí)電機(jī)保持了相同的軸高和安裝尺寸。所有能效等級(jí)的電機(jī)與拖動(dòng)設(shè)備之間的機(jī)械接口都完全一致。這樣，設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)時(shí)，用戶無(wú)需對(duì)其再設(shè)計(jì)和修改，可輕松實(shí)現(xiàn)升級(jí)，并節(jié)約潛在改造成本。”林斌先生表示，“僅用6個(gè)月，IE4能效等級(jí)電機(jī)所節(jié)省的耗能可基本抵扣設(shè)備采購(gòu)成本。此外，靈活的模塊化設(shè)計(jì)，使得IE4電機(jī)易于調(diào)試、安裝簡(jiǎn)便，完美集成于全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。”
目前西門子IE4電機(jī)可直接供電運(yùn)行，也可連接變頻運(yùn)行，滿足水處理、化工、礦業(yè)、油氣、暖通空調(diào)等領(lǐng)域客戶調(diào)速與節(jié)能需要。
SimoticsFD低壓電機(jī)
同時(shí)發(fā)布的還有西門子全線SimoticsFD低壓電機(jī)。
相較于IE4電機(jī)對(duì)能效的的引領(lǐng)性，SimoticsFD低壓電機(jī)側(cè)重于西門子在能效領(lǐng)域的創(chuàng)新性。
創(chuàng)新表現(xiàn)為：更廣的應(yīng)用范圍——電機(jī)輸出功率從200kW至1600kW，軸高從315mm到450mm，針對(duì)變頻器供電運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化，大幅提高能源效率(能效等級(jí)在IE2以上)，尤其是在部分負(fù)荷運(yùn)行條件下更顯高效節(jié)能。該系列功率密度高，因此同等輸出功率的情況下體積更小、更緊湊。電機(jī)型號(hào)豐富，可靈活高效地用于最廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。水冷型電機(jī)還可滿足特定應(yīng)用要求。
更靈活的模塊化設(shè)計(jì)——SimoticsFD電機(jī)采用最先進(jìn)的模塊化系統(tǒng)，可提供多種冷卻方式。此外，還有防爆無(wú)火花型Exn(Zone2)及粉塵防爆Ext(Zone22)系列供選擇。
更廣泛的冷卻方式——采用方型機(jī)身，定子鐵芯周邊設(shè)置風(fēng)孔，形成風(fēng)道?？拷鼉?nèi)圈形成內(nèi)循環(huán)冷卻風(fēng)路，靠近外圈形成外循環(huán)散熱風(fēng)路。外冷卻風(fēng)路設(shè)計(jì)可直接帶走定子產(chǎn)生的熱量?；谶@種結(jié)構(gòu)和冷卻風(fēng)路設(shè)計(jì)，SimoticsFD系列冷卻方式增至6種(4種空冷和2種水冷)。同時(shí)，由于機(jī)身空氣層存在，不僅使機(jī)身溫度降低，也使噪音變小(不超過79分貝)。
此外，SimoticsFD系列電機(jī)一改此前的圓形機(jī)殼為方形機(jī)殼，憑借其創(chuàng)新的外形設(shè)計(jì)榮獲了2014年度iF產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。該設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)創(chuàng)立于1954年，由德國(guó)歷史最悠久的工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)——漢諾威工業(yè)設(shè)計(jì)論壇每年定期舉辦，被媒體譽(yù)為“工業(yè)設(shè)計(jì)的奧斯卡”。
作為全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(IDS)的一部分，SimoticsFD電機(jī)還可與SinamicsG120p、G130、G150、S120/S120CM或S150低壓變頻器精準(zhǔn)協(xié)同，形成低噪音、高成本效益、完備的節(jié)能型系統(tǒng)，系統(tǒng)能效達(dá)到了國(guó)際系統(tǒng)能效標(biāo)準(zhǔn)IES2，其系統(tǒng)損耗比標(biāo)準(zhǔn)參考指標(biāo)還要低35%以上。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于塑料、水泥、采礦、鋼鐵、船舶、造紙、起重機(jī)、水處理和化工等領(lǐng)域。
IES2系統(tǒng)節(jié)能
“正如二者匹配之應(yīng)用，西門子節(jié)能增效不止于設(shè)備層面，”林斌先生說(shuō)，“系統(tǒng)節(jié)能更為西門子所看重?！边@一方面源于西門子全面的產(chǎn)品與業(yè)務(wù)組合，另一方面源于國(guó)際節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求：根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EC622/2012(1W-2.5kW)規(guī)定，循環(huán)泵必須把能效指數(shù)(EEI)列入說(shuō)明書中，其它泵型或功率的能效指數(shù)EEI在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中均應(yīng)有所定義。
以此為背景的EN50598標(biāo)準(zhǔn)于2014年底發(fā)布。在此標(biāo)準(zhǔn)下，某一運(yùn)行點(diǎn)的損耗是決定性的。變頻器將根據(jù)IE能效等級(jí)分級(jí)，傳動(dòng)系統(tǒng)則根據(jù)IES分級(jí)。相較于IE根據(jù)CDM損耗評(píng)級(jí)，IES評(píng)級(jí)主要參考PDS(電氣傳動(dòng)系統(tǒng))/電機(jī)系統(tǒng)損耗。損耗較參考值高于20%，評(píng)定為IES0;損耗較參考值±20%，為IES1;損耗較參考值低于20%，為IES2。PDS系統(tǒng)的數(shù)值可以被計(jì)算或測(cè)量(當(dāng)購(gòu)買獨(dú)立部件時(shí)間)。對(duì)于PDS，西門子將提供精確的能量損耗值。根據(jù)測(cè)試，西門子Simotics磁阻電機(jī)及Sinamics變頻器所有工作點(diǎn)均達(dá)到系統(tǒng)效率最高等級(jí)IES2。
“除SimoticsFD電機(jī)匹配Sinamics變頻器，西門子正在設(shè)計(jì)適應(yīng)于EN50598-2標(biāo)準(zhǔn)下的PDS組合，包括SimoticsGP/SDVSD10&SinamicsG120，SimoticsGP/SD&SinamicsG120等。依照EN-50598標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的西門子集成傳統(tǒng)系統(tǒng)將幫助客戶獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前西門子高效電機(jī)能夠?qū)⒐β蕮p失減少達(dá)40%，而與西門子電器配合使用構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化最高可達(dá)到能源節(jié)省70%?！绷直笙壬榻B。
生命周期的節(jié)能
在中國(guó)節(jié)能增效進(jìn)程中，西門子一個(gè)更為明顯的優(yōu)勢(shì)在于涵蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、規(guī)劃、工程、生產(chǎn)實(shí)施到服務(wù)的整個(gè)生命周期的節(jié)能。
目前西門子是市場(chǎng)唯一一家可以提供涵蓋整個(gè)產(chǎn)品生命周期的全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的企業(yè)，能夠達(dá)到三重集成。第一重集成——水平集成，西門子可提供從齒輪箱、聯(lián)軸器到電機(jī)、變頻器的整條驅(qū)動(dòng)鏈的全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
第二重集成——縱向集成，西門子可通過軟件甚至是MES、ERP等與控制系統(tǒng)連接，提供驅(qū)動(dòng)鏈同IT鏈的完備信息流。
第三重集成——生命周期集成。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、到生產(chǎn)實(shí)施，以及最后的服務(wù)維護(hù)，西門子提供完整的生命周期的監(jiān)控和服務(wù)。西門子不僅是硬件公司，還是軟件公司，可以提供眾多的軟件支持。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的水平集成可使設(shè)備利用率提升到99%，使用TIA博途，能減少30%的工程時(shí)間，應(yīng)用全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可使維護(hù)成本減少15%。
“西門子最近正在研發(fā)云服務(wù)平臺(tái)。此平臺(tái)一旦成功應(yīng)用，節(jié)能增效將更有成效?！绷直笙壬嘎丁?br/>
“無(wú)論是產(chǎn)品節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能還是生命周期的節(jié)能，西門子最終希望提供給客戶貫穿價(jià)值鏈的節(jié)能方案，綜合提升客戶競(jìng)爭(zhēng)力?！绷直笙壬鷱?qiáng)調(diào)，“這是西門子節(jié)能增效的最重要著眼點(diǎn)?！?br/>
“今年西門子更多關(guān)注怎樣為‘制造業(yè)的升級(jí)’做貢獻(xiàn)。在西門子看來(lái)，‘制造業(yè)的升級(jí)’將是一個(gè)漸進(jìn)過程。其終極目標(biāo)在于人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器等之間的交流互通，以促進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)的提升。要達(dá)到此目標(biāo)，核心在于軟件、通訊技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。西門子給出了眾多抵達(dá)方式。包括實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，使用西門子軟件，形成產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸與分析渠道;產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品通信功能;加強(qiáng)生產(chǎn)安全與可靠性;優(yōu)化運(yùn)維模式等。落實(shí)到節(jié)能層面，就是利用這些建議與方法，讓產(chǎn)能更優(yōu)化?！?br/>
節(jié)能實(shí)施三“步”曲
為幫助用戶輕松實(shí)現(xiàn)節(jié)能，西門子還總結(jié)出“簡(jiǎn)易版”的節(jié)能增效三“步”曲：第一步，配備高效電機(jī);第二步，更換變頻器驅(qū)動(dòng);第三步，優(yōu)化系統(tǒng)。
“以某大型鋁電解廠煙氣過濾器風(fēng)機(jī)電機(jī)改造為例，第一步使用高效電機(jī)可節(jié)能66%;第二步使用變頻器驅(qū)動(dòng)可節(jié)能13%;第三步進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化可節(jié)能9%。據(jù)測(cè)算，節(jié)能改造后，該耗能設(shè)備電費(fèi)從230000人民幣/年降至67000人民幣/年?！绷直笙壬嘎丁?br/>
具體到行業(yè)，西門子還將根據(jù)行業(yè)及企業(yè)特點(diǎn)實(shí)施節(jié)能。“今年漢諾威展上，西門子碰到幾家鋼鐵行業(yè)巨頭，他們面臨著產(chǎn)能過剩，運(yùn)營(yíng)成本高及節(jié)能減排的多重壓力。西門子給出的建議是——通過監(jiān)控分析，找出節(jié)能點(diǎn)，并針對(duì)節(jié)能點(diǎn)優(yōu)化設(shè)備或者系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能目的。”
例如：太原鋼鐵集團(tuán)通過西門子能源管理解決方案的“識(shí)別、評(píng)估和實(shí)現(xiàn)”三步“診斷”，最終選用兩臺(tái)西門子羅賓康高壓(輸出電壓為10KV)大功率變頻器對(duì)設(shè)備進(jìn)行戰(zhàn)略性技術(shù)革新。每天可節(jié)電24萬(wàn)度，如按自供電價(jià)0.4元/度計(jì)算，一年節(jié)約電費(fèi)3000余萬(wàn)元。
而在造紙行業(yè)，西門子也為中國(guó)眾多客戶提供節(jié)能解決方案。例如：在廣西斯道拉恩索老虎項(xiàng)目中，西門子為其提供了汽輪發(fā)電機(jī)、全廠輸配電和工藝電氣，分部傳動(dòng)及集散控制系統(tǒng)四大項(xiàng)目，為用戶最大限度節(jié)能增效、節(jié)約成本、保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并提供了完善的售后服務(wù)保障。在水泥行業(yè)西門子的節(jié)能解決方案更是大顯身手。以華潤(rùn)水泥為例，近年來(lái)，華潤(rùn)水泥攜手西門子，將西門子“管理節(jié)能+工藝節(jié)能+設(shè)備節(jié)能”的綜合節(jié)能理念貫穿于水泥生產(chǎn)中，借助西門子的解決方案，改變了水泥生產(chǎn)企業(yè)高耗能、高污染的形象，將水泥行業(yè)的節(jié)能減排綠色夢(mèng)想帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
目前，西門子也在為中國(guó)交通運(yùn)輸?shù)墓?jié)能環(huán)保做貢獻(xiàn)，西門子節(jié)能系統(tǒng)已在歐洲4000多輛公共巴士使用，其每一百公里的能源成本僅為26.7元，耗電為62度\百公里。總體碳排放降低50%?！皩?duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)西門子也有很多例子，最簡(jiǎn)單的例子就是西門子在九寨溝有一輛純電動(dòng)汽車持續(xù)運(yùn)營(yíng)，無(wú)碳排放。其核心便是西門子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?！?br/>
立足當(dāng)下
今天西門子節(jié)能增效項(xiàng)目已應(yīng)用于工業(yè)各領(lǐng)域。在節(jié)能領(lǐng)域，西門子也擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：西門子擁有一百六十余年的寶貴經(jīng)驗(yàn);西門子提供全球最全的電機(jī)產(chǎn)品線，且能夠與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)乃至全生命周期完美集成;西門子擁有最為完善的節(jié)能制造與服務(wù)系統(tǒng)。西門子大型傳動(dòng)部在全球擁有28個(gè)生產(chǎn)基地，250個(gè)服務(wù)中心。西門子十八家電機(jī)工廠遍布全球各地。在中國(guó)，西門子建立了天津、儀征、長(zhǎng)治三處電機(jī)生產(chǎn)基地。
盡管中國(guó)節(jié)能增效之路面臨眾多挑戰(zhàn)：企業(yè)節(jié)能觀念、節(jié)能業(yè)務(wù)及商業(yè)模式復(fù)雜、節(jié)能資金及投資渠道有限乃至節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)之間的平衡難等。西門子依然對(duì)中國(guó)節(jié)能市場(chǎng)充滿信心。信心來(lái)自西門子節(jié)能增效的成效，也來(lái)自當(dāng)下節(jié)能市場(chǎng)的巨大空間容量。根據(jù)國(guó)家的2015能效目標(biāo)，累積推廣高效電機(jī)1.7億千瓦，淘汰在用低效電機(jī)1.6億千瓦，實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技改1億千瓦。終端用能產(chǎn)品能效水平提高15%以上，高效節(jié)能產(chǎn)品市場(chǎng)占有率提高到50%以上?，F(xiàn)狀是，相比3年前高效電機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率不到2%，已有很大進(jìn)步，但離2015年占有率達(dá)到50%，還有很大差距。
最后，林斌先生談到，西門子在“2020公司愿景”中將電氣化、自動(dòng)化、數(shù)字化作為未來(lái)發(fā)展方向。西門子將會(huì)更加關(guān)注驅(qū)動(dòng)以及節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展。西門子看到一個(gè)全新的節(jié)能增效時(shí)代的到來(lái)。而節(jié)能增效對(duì)我國(guó)用戶來(lái)說(shuō)，既是挑戰(zhàn)也是契機(jī)。改變很難，但也可以很簡(jiǎn)單：可從系統(tǒng)、設(shè)備乃至從單個(gè)的節(jié)能產(chǎn)品開始。比如應(yīng)用最新發(fā)布的IE4或是SimoticsFD電機(jī)。
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