2006年起,我國提出了“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右,主要污染物排放總量減少10%的節(jié)能減排目標(biāo)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),“節(jié)能減排”的實(shí)際執(zhí)行情況不容樂觀。2006年,全國沒有實(shí)現(xiàn)年初確定的節(jié)能降耗和污染減排的目標(biāo)。而2007年一季度,高耗能、高污染行業(yè)高速增長, 其中電力、鋼鐵、有色金屬、建材、石油加工、化工等重工業(yè)年增長速度達(dá)到20.6%,增速同比提高了6.6個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)Frost & Sullivan咨詢公司統(tǒng)計(jì),至2009年,重工業(yè)增速降為11.5%,高耗能重污染行業(yè)的高速增長得到一定程度的緩解。未來幾年能源的合理有效的利用,仍是不容忽視的重大問題。
電力是我國能源消費(fèi)的組成部分,在終端能源消費(fèi)中的比例已經(jīng)超過25%。1978年至2006年,煤炭能源轉(zhuǎn)化為電能的比例從20.7%提高到49.6%。至2009年,有80%的電能由煤炭轉(zhuǎn)化而來,煤炭占整個(gè)能源結(jié)構(gòu)的60%以上。清潔能源的發(fā)展越來越受到政府及相關(guān)企業(yè)的重視。電能在未來的能源消費(fèi)中將占有越來越重要的地位。因此,關(guān)注電能質(zhì)量,提高電能利用效率已經(jīng)成為各行業(yè),尤其是工業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的話題。
工業(yè)行業(yè)是電能消費(fèi)的最主要用戶,工業(yè)行業(yè)每年電能消耗量占全社會(huì)電能消耗量的60%左右,而其中大約80%被重工業(yè)產(chǎn)業(yè)消耗。因此改善重工業(yè)企業(yè)的電能利用問題,是節(jié)能工作的重中之重。
數(shù)據(jù)來源:中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)
為此,各地政府、電力公司等相關(guān)機(jī)構(gòu)分別出臺(tái)了不同的措施,以保證供電和用電質(zhì)量的提高。比如,上海市電力公司技術(shù)與發(fā)展中心的“上海電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)研究與建設(shè)”項(xiàng)目已于2009年11月16日順利通過了中國電力科學(xué)研究院、中電聯(lián)、中國電科院等機(jī)構(gòu)專家的驗(yàn)收。2009年,湖北省電力公司也開始了低電壓的集中治理工作。各省、市級(jí)供電公司都針對(duì)不同類型用戶規(guī)定了應(yīng)達(dá)到的功率因數(shù),以及相關(guān)獎(jiǎng)懲措施。
此外,電能質(zhì)量問題不只關(guān)系到企業(yè)以及全社會(huì)的電能消耗,良好的電能質(zhì)量對(duì)企業(yè)的成本降低、生產(chǎn)安全、設(shè)備維護(hù)等方面都能起到不可忽視的作用。
目前,我國電力應(yīng)用中常見的電能質(zhì)量問題主要有:諧波、三相不對(duì)稱、陷波、電壓閃邊、諧振暫態(tài)、脈沖暫態(tài)、瞬時(shí)電壓升降、噪聲等。其中,瞬時(shí)電壓升降與諧波是最為突出的兩個(gè)電能質(zhì)量問題。諧波問題是目前各輸電、用電單位認(rèn)為對(duì)電能質(zhì)量影響最大的問題。非線性用電設(shè)備的大量應(yīng)用是諧波產(chǎn)生的罪魁禍?zhǔn)?。而瞬時(shí)電壓升降,會(huì)影響精密設(shè)備的正常使用,并有可能降低其使用壽命,早已被眾多發(fā)達(dá)國家重點(diǎn)關(guān)注。目前,我國電能質(zhì)量產(chǎn)品主要應(yīng)用于電力、鋼鐵、化工、車船制造、電信、銀行等領(lǐng)域。
從目前現(xiàn)存的電能質(zhì)量問題的設(shè)備和解決方案看,主要可以分為三類:電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),幫助用戶了解電網(wǎng)供電或用電的狀態(tài);電能質(zhì)量治理設(shè)備,從電壓、諧波、功率因數(shù)等方面對(duì)電能質(zhì)量問題進(jìn)行修正和完善;軟件系統(tǒng),幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)控和治理的自動(dòng)化。各類別產(chǎn)品主要包括:無功補(bǔ)償設(shè)備、濾波器、電量儀表等。(詳見圖2)
圖2 電能質(zhì)量相關(guān)產(chǎn)品體系
近年來,電能質(zhì)量市場在各方推動(dòng)下增長迅速。尤其是濾波設(shè)備和無功補(bǔ)償設(shè)備,復(fù)合年增長率超過16%。2009年,中國電能質(zhì)量市場總銷售額達(dá)到了67億人民幣,比上一年增長10%。Frost & Sullivan預(yù)計(jì)未來5年,該市場仍將保持12%左右的增長速度。至2015年,電能質(zhì)量市場規(guī)模將接近2009年規(guī)模的兩倍,超過120億人民幣。
由于我國尚處于電能質(zhì)量產(chǎn)品的初級(jí)階段,而且很多建廠較早的大型企業(yè)尚未完成自動(dòng)化改造,因此電能質(zhì)量治理設(shè)備在所有產(chǎn)品中需求最高,約占整體的70%。而監(jiān)控設(shè)備和軟件、服務(wù)大約各占整體市場的15%左右,監(jiān)控設(shè)備的比例略高。未來,隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高,和電能質(zhì)量意識(shí)的增強(qiáng),軟件和監(jiān)控設(shè)備的比例將有所提高。
對(duì)于不同類別的產(chǎn)品,技術(shù)發(fā)展水平也存在著差別。高端產(chǎn)品的大部分市場仍然被外資企業(yè)占據(jù),而一些技術(shù)要求不高的產(chǎn)品則主要為國內(nèi)企業(yè)相互競爭。以低壓電能質(zhì)量治理設(shè)備為例。低壓濾波器的80%的市場為外資企業(yè),尤其是有源濾波器市場;低壓無功補(bǔ)償設(shè)備市場上則存在著大量的本土企業(yè),占據(jù)了絕大部分市場。本土企業(yè)和外資企業(yè)在某些產(chǎn)品的技術(shù)方面仍然存在差距。