“十一五”期间，我国大力推动了水泵、风机的节能改造。而“十二五”期间，空压技术则会是节能改造的重点，很多企业开始关注压缩空气系统节能这样一个细分领域。作为在中国市场从事压缩空气技术的研究者来讲，这个技术所体现出来的意义是非常重要的。中国近年来对节能采取的力度非常大，例如在1997年京都会议上确立的节能目标：日本从1997～2012年用15年的时间来实现6%的节能减排；而中国用5年的时间节能20%，新的目标是16%，由此可见难度是非常大的。

经济结构的调整对于“十一五”期间的节能减排起到了非常大的作用，例如首钢从北京搬出以后，很多能耗就降低了，这是阶段性的经济结构调整。那么，在“十二五”期间，我们靠什么来实现16%的节能呢？这是我一直在思考的问题。我今天所讲的内容实际上是抛砖引玉：从细分的领域，我们可以看到中国整体系统的构建以及采取的节能手段。

大家都非常熟悉的空压机在工业现场的用电量为总用电量的10%～35%，这取决于不同的行业，例如纺织行业能够达到35%，一般的机加工行业大约是15%～20%，钢铁行业5%～10%。制造业企业内的空压机相当于现代家庭中的冰箱，在汽车、电力、钢铁、化工、纺织、电子、制药、建材、半导体、机床及食品等几乎所有制造业工厂被广泛使用的节能总额。目前，中国一年空压机的总耗电量为3000亿kW·h，这其中还不包含空调的压缩机，只是指压缩空气的空压机，按照0.7元/kW·h的价格来计算，一年可以达到2000亿元以上，在全国总用电量中的比例为9%。

空压机是一种特殊的通用机械，其运转能源费用远大于初期购置费用，年用电费用为购买价格的3.5倍。例如一台250kW的压缩机购置费用为40万，一年的用电费用为153万元，属于高能耗设备，那么其节能的意义就非常巨大。同时，购置费用与运行费用的比重也决定了这样的项目非常值得我们去关注与开发，因为改造投资回收期较短。在整个压缩空气的成本中，电费成本占84%，而初期投资成本和维护成本所占的比例是非常小的。有很多民营企业，其投资倾向为购买一些初始投资成本更低的产品设备，然而却忽视了运行成本。但是对于空压机来讲，如果在初始成本上节省10%，可能在运行成本的损失至少是50%～80%——这样的特点就决定了我们在空压机的购置和运行上都需要采取更好的技术。

我们看节能点应该不仅仅只看空压机，还应关注整个系统。过去认为节能是现场动力设备的事情，与操作人员无关，这个观点是错误的。更多的节能应该放在末端，所以我们提倡系统节能，系统节能就是把源头省能和末端节能结合在一起。“十一五”期间，我们国家所谈到的节能都是集中在动力设备上的节能，因此“十二五”期间，我们应该考虑动力设备的节能转型。当我们的自动化手段具备的时候，会发现每个车间、每一台设备的实际能源消耗与理论能源消耗值的差距都非常大。因此节能不仅仅是能源的提供方，更多的是使用方的努力。所以不仅是空压机，包括用气末端的气缸、喷嘴以及真空发生元器件，包括管道、辅助设备等，所有这些都应该作为我们节能减排的对象。

节能改善步骤包括：耗电量的掌握、设备实际状态的掌握、改善项目的明确化、节能的实行、改善效果的验证。节能是持续化而非一蹴而就的过程，不是采用了自动化手段就到位了。节能本身并不是一种技术，实际上是很多技术的一个交叉体。节能分为管理节能、技术节能以及工艺节能，所有的这些节能都不是一个技术。比如管理节能更多是工业自动化；技术节能实际上是指电机的调速技术，包括余热回收。它们属于某一种独特的技术，是分散的、与整个节能产业相关的。大家现在比较关注的是压缩空气系统实现节能可以节约多少能耗。中国现在的节能减排实际上类似于日本20世纪70年代的节能减排，已经从开始的粗放式追求快速发展的模式逐渐开始转变，主要是提升质量、增加附加价值、降低能耗。其他国家在节能上所走过的路也是值得我们学习的。

压缩机的种类不同，节能对策也不相同。涡轮机无法进行用电的等比例调节，工厂的用气是波动的，这个技术就决定了很多企业在将螺杆机换成离心机（涡轮机）以后发现能耗并没有下降。容积型压缩机易于进行节能改善，而涡轮式压缩机节能改善较难。而在压缩机这方面，我们更多的是考虑体积，而非功率。我们知道泄漏会产生能耗的损失，而压力的降低是否会产生损失呢？如果按照体积来计算是没有损失的，但实际上压力的降低会产生能量的损失。另外空压机还有一个特点非常重要，往复机和螺杆机随着压力的下降其轴动力也在下降，而离心机基本不会变化。离心机的能耗是固定的，与用气的波动没有任何对应关系。螺杆机特点非常好，所以在空压节能里看到这个特点，就应该想到我们应该怎样降低压力，降低压力会减小空压机的电流，通常1kg的压力可以节省约8%的电流。

我们需要考虑：首先现在使用的压力是否合适？其次就是确认压力变动的情况，关于整个工厂的压力测试和诊断，对于系统的改造是非常重要的。再就是整个系统的构成是否合理。另外就是末端的用气，我们现在计量的手段，可以得到末端的理论值、实际值、差距分别是多少。举例来说，泄漏在现场是很常见的，约30%～40%的企业表示泄漏无法堵住，日本10%左右的企业也无法堵住泄漏，但我本人认为这是能够堵住的。之所以堵不住的原因是由于大家对能源成本认识的不够充分，很多人没有意识到泄漏会带来多大的损失，灌输给企业这种意识是非常重要的。泄漏检测的方法有很多种，目前基本上是通过耳朵去听，这对于微小的泄漏和车间噪声较大时泄漏的检测是有局限性的。现在研发了检测泄漏的工具，如检测泄漏点的智能气体泄漏点扫描枪。然而，仅仅得知哪里泄漏还不够，还需要知道泄漏了多少，所以定量化在今后企业的节能中是非常重要的。

管路压力损失也会导致能量损失。如何改善这种状况呢？配管环状化在很多企业已经开始实施，就是尽量将管道连成一体，以降低压力损失。在管道连接起来以后，流量减少为原来流量的50%，压力损失就减小为原来的25%。与生产产量成正比的是生产能耗，与待机设备成正比的是待机能耗和停机能耗。在很多企业中，与生产产量不挂钩的能耗占到30%～40%。

传统的吸气阀式压缩机，当其用气量产气量降低为额定50%的时候，其耗电并不会降为原来的50%，而是80%左右，这也是吸气阀式压缩机在节能降耗上需要改造的一个原因。我们更多的是通过变频器控制让负载匹配，另外就是将其做成系统。以前压缩机是单机运行，现在会加入控制系统，把所有机器通过一个“大脑”进行控制，保证储气罐的压力。这是减少空压机频繁加载、卸载的一种有效手段。同时每台压缩机的产气效率也是不一样的，即使是同一个批次的压缩机也是不一样的。这时我们需要将高效的压缩机筛选出来，让它尽量去工作，低效的压缩机我们要考虑如何调整，比如换螺杆，投资回收期是几年，所有的计划都要通过计算来实施。另外就是整个自动化系统的一个实现，包括智能算法的实现，来匹配每一台压缩机运行，以及如何将喷嘴的压力降低等。现场许多喷嘴的压力非常高，甚至连减压阀都没有，就直接进行喷吹，这样所产生的能耗是非常大的。在同样的吹力作用下，通过喷嘴的设计，将压力降下来，利用现在的流体技术手段都是可以实现的。

另外就是局部高压化的问题，个别需要高压的情况，我们通过局部增压的方式将压力增加，也就是我们所说的按需供给。现在讨论比较多的空压机是分散设置还是集中设置，这一点取决于工厂的情况，包括空间的配置。在日本已经有分散化的趋势，但国内更多还是采用大型的压缩机，在这种情况下，尤其是离心机，还需要采用集中式进行配置；集中式便于管理，但是集中配置有个问题就是管道不能设置太细，如果在2000～3000m以内，采用集中配置是没有问题的，只要保证管道足够的粗细。

压缩空气的品质对于节能减排来讲，并不能看到直接的效果，但是实际上是有作用的。例如空气质量不干净，实际上会导致密封元器件的损伤，造成泄露，进而产生能耗。所以在空气质量的控制上进行投入永远是值得的。我们实施检查修订实际上是一个循环的节能过程，节能的步骤首先是我们进行节能诊断，包括压缩机、生产设备、喷枪、气动工具等，所有的设备要去进行了解，并根据经验来判断问题，判断对策是否正确合理。要根据实施的难度和实施的效果来进行筛选，根据这些原则来筛选节能的措施。最后还要实施一些标准的管理，节能手段虽然结束了，但节能过程还没有结束。实际上还有一些标准化的手段，一些日常的点检，例如泄漏检查。

空压系统节能包括三部分：一是降低使用流量；二是降低供气压力；三是优化压缩机。在空压机上我们体现的管理节能也是相同的：通过自动化的手段，来实施空压机群的优化运行；例如采用变频的手段，来实施技术的节能，还有工艺的节能包括喷吹，气力输送等。许多国内节能企业现在所关注的是提高能源供给的负载匹配效率，而对于末端的能源利用效率关注度并不够。因为这一部分的个性化比较强，技术门槛较高，很多节能公司在这一部分做的非常少。所以“十二五”我们需要将节能的重点从动力设备转换至整个系统、整个末端上，在这里自动化的手段将尤为重要。信息化、自动化、智能化也是结合我们大会主题的，利用这三个手段来实施节能。通过这些年的经验，我们对空压系统的节能都能感觉到：首先是系统化，不能单独集中在动力设备上的节能；其次就是信息化，仅有信息化是不够的，我们很多企业也有信息化的手段，但是并没有将这些数据用在管理上；因此还有信息化的管理。只有将这三个手段结合起来，我们才能够实现整个系统的最优运行。