西門子開啟中國(guó)節(jié)能增效高階之路

    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(guò)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。

西門子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁兼過(guò)程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)總經(jīng)理林斌先生

    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(wèn)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(guò)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)——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)。“目前我國(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。”林斌先生介紹。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%。“同時(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(guò)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。”這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%。”林斌先生介紹。