
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院教授、博士蔡茂林
在目前的动力设备基础上,根据企业的节能需求,节能思路必须转型,即从“硬件设备销售驱动型”到“深挖末端潜力的技术服务型”。
2013年,政策环境利好下的空气压缩机市场需求却逐步萎缩,出路何在?空压机必须在节能环节获得突破,才能有新一番天地,而最大的制约因素是空压系统的节能重点的本末倒置。正本清源,国内空压节能市场的新机遇才回到来,才能真正和跨国企业“掰掰腕子”。
节能是空压市场绕不过去的坎,在目前的动力设备基础上,根据企业的节能需求,节能思路必须转型,即从“硬件设备销售驱动型”到“深挖末端潜力的技术服务型”。
据权威数据显示,近年来我国空气压缩机行业市场规模保持年均8%的增速,2010年增长率达28%,但这部分市场主要由外资企业掌控,占10%的外资企业,销售收入总额占全行业的60%。2013年以来,宏观经济、固定资产投资等行业需求不明朗,空压机市场整体表现疲软,大部分本土企业销售额极不乐观,2014年的宏观经济依然存在惯性,空气压缩机行业总体会一段时间的低迷状态。
这种情形下,宏观经济运行态势基本不变,但是企业要生存,怎么办?必须转型,和国家趋势、市场规律相符,才能把握未来,也就是说,空压机的生产提供者,必须考虑下游企业的真正需求,才能完成更新自救,从这个意义上说,空压机的节能环保之路,势在必行,这不是一两家企业的事情,是整个产业链都要面对的问题。
而国家的节能补贴政策也在推动国内空压机市场步入节能行业。近些年,国家不断出台节能补贴政策,包括2012年9月份,国家将高效节能空气压缩机等4种节能工业设备列入国家节能补贴目录,并新增140亿元的中央财政补贴额度,通过政策杠杆推动空压机行业企业使用并推广节能产品的积极性。
大马拉小车,会诊空压节能痼疾
空气压缩机是制造业的主要动力源,其能耗问题是全世界的共同问题。据统计,在我国压缩空气耗电量占全国耗电量的6%左右,占企业总耗电量的15%-35%不等。每年单台空压机能耗占其运行成本的70%以上,而能耗中的40%未能得到有效利用。仅设计运营富裕功率,浪费就高达12%,总的来说,空压机的节能空间在12%~40%不等。
空压节能是一个世界性难题,但是我国的整体水平较落后。我国工业能源消耗占全国能源消耗总量的71.8%,其中钢铁、化工、建材、电力、石化、有色、纺织、轻工8大行业主要产品的单位产量所需能耗平均比国际先进水平高40%,但锅炉、水泵、空压机、电动机等主要动力设备的效率仅比国际先进水平低10%,国内外企业在产品单耗与动力设备效率上存在30%的剪刀差。反映了我国企业的一个惊人现状,买了好动力设备,但其末端用能设备没用好。
我国节能行业尚处于初级发展阶段,现有3000余家节能企业,大部分企业是针对工厂的水泵、风机等通用动力设备,通过变频、余热余压回收等手段解决其过载浪费问题,并热衷于推销硬件设备。而各行各业中与生产工艺及流程紧密相连的末端用能设备,由于要求行业背景及专业性强,技术改造门槛高,其节能市场一直未能得到重视和开发。所以,30%的剪刀差问题始终无法得到有效解决。”
根治良方:节能思路的转型
在目前的动力设备基础上,根据企业的节能需求,节能思路要转型,即从“硬件设备销售驱动型”到“深挖末端潜力的技术服务型”。
据资料显示,在我国的压缩空气系统中,能源浪费主要表现为泄露偏大、压缩机配置及运行仅以保压为目的、供给压力不合理、喷嘴低效、设备用气存在浪费、现场工人用气成本意识淡薄等问题。但是我国压缩空气用户在气动技术使用中存在效率偏低、浪费严重等现象欲实施节能也无从下手和缺乏经验等问题,在压缩空气系统节能的研究和实施上,日本走在世界的前列。
蔡茂林先生2002年在日本东京工业大学获得工学博士,随后在东京工业大学精密工学研究所获聘为副教授,从事流体动力技术的研究,在工业流体介质的节能研究及应用领域是世界级的专家,入选“国家千人计划”。回国后于2009年创立爱社科技,一年后获得软银中国A轮投资,目前凭借先进的理念和卓越的技术,爱社科技成长为行业内的领航者,2012年名列“中国节能服务公司百强榜”第57名。在日本求学研究以及实践经验,蔡博士和他的团队,从一开始就走了与众不同的空压节能创新之路。
颠覆性变革的节能之路
要挖潜设备节能,必须通过对某一行业进行详细的现场诊断,深挖造成剪刀差的末端设备的节能潜力,开发面向行业末端的独有节能产品,并推出从源头到末端的系统整体节能解决方案,进行针对性的诊疗,成功后进行大面积推广。
一般的节能公司是把“大马拉小车”改成“小马拉小车”,认为末端设备是工艺要求,不可更改。然而,这还不能完全解决中国工业能耗的问题。只有颠覆这一传统思维,通过末端的个性化、精细化的节能改造,将“车”变得更小,形成“用幼马拉更小的车”用能习惯,才能实现更优化的能效体制。
空压节能存在巨大的市场空间,一方面是历史原因造成的:重成本轻配置、重速度轻细节,这也是众多工厂建设历史上的硬伤;另一方面,空压系统使用现状不容乐观:生产线上大量末端设备的设计、运行及保养,仅从生产保障需求出发,而较少考虑负载波动,造成末端过度供能、效率低下、浪费严重等恶果。
在空压系统设备,蔡茂林博士的团队通过建立压缩空气系统能耗评价体系,制定了一整套实用的节能诊断方法,解决“节能诊断”难题;提出基于用气流量预测的空压机群专家控制策略并研发了智能控制系统软硬件,解决了“负载匹配”难题;提出了泄漏及管道流量检测新方法并发明了相关装置,解决了“泄漏检测及非介入式流量测量”难题;研发了新型节气装置及大流量高效增压设备,解决了“高耗气高压末端设备”难题。该成果荣获2013年中国机械工业科学技术一等奖。
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