西門子開啟中國節(jié)能增效高階之路

    發(fā)布IE4最高能效等級電機、推出全線SimoticsFD低壓高效電機、提供IES2系統(tǒng)節(jié)能解決方案——從IE4到IES2，西門子持續(xù)引領節(jié)能市場最高標準，助推中國制造節(jié)能增效更上一層樓。

放眼未來
    “西門子看好中國節(jié)能市場。”4月20日2015西門子大型傳動工業(yè)節(jié)能論壇上，西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁兼過程工業(yè)與驅動集團總經(jīng)理林斌先生開門見山道。

西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁兼過程工業(yè)與驅動集團總經(jīng)理林斌先生

    2014財年，西門子與節(jié)能環(huán)保相關業(yè)務組合營收達到330億歐元，占整體業(yè)務的46%。西門子為何持續(xù)看好節(jié)能市場？

    據(jù)統(tǒng)計，高耗能一直是我國經(jīng)濟發(fā)展中的嚴峻問題。我國單位GDP的耗電量為日本的11倍，法國、德國的7.7倍，英國的5.3倍，美國的4倍。

    能耗高的另一面是節(jié)能潛力大。根據(jù)國家發(fā)改委節(jié)能規(guī)劃要求：到2020年，中國每萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值耗能要降至1.54噸標準煤，形成14億噸標準煤的節(jié)能能力。2006年到2020年年節(jié)能指標率要達到4%，預計將帶來2.5萬億人民幣，年投資1300億元的節(jié)能市場。

    在西門子看來，關注能效不僅是當務之急，更是未來制造所需。林斌先生指出“經(jīng)濟和技術的變化為全球制造業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)。通過虛擬生產(chǎn)結合現(xiàn)實的生產(chǎn)方式，未來制造業(yè)將實現(xiàn)更高的工程效率、更短的上市時間，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)保持競爭力的決定性因素。提高能效也是制造業(yè)未來發(fā)展的必由之路。”。

    根據(jù)統(tǒng)計，70%的工業(yè)能源消耗來自電機，因此提高電動機的功效便成為能效議題重中之重。

IE4最高能效等級電機
    自1866年維爾納·馮·西門子發(fā)現(xiàn)發(fā)電機發(fā)電原理，發(fā)明各種高性能電機開始，西門子在電機節(jié)能增效之路上已前行150余年，并持續(xù)引領電機的節(jié)能增效。

    論壇現(xiàn)場，西門子向中國用戶發(fā)布了IE4最高能效等級電機——SimoticsGP-1LE10及SimoticsSD-1LE15/6系列，再樹能效市場標桿。

    IEC（國際電工委員會）2008年頒發(fā)了IEC60034-30標準，規(guī)定電機能效等級分為IE1、IE2和IE3，IE1效率最低，IE3效率最高。2012年4月又啟動IEC60034-30第2版的制定，并將IE4能效等級納入標準。“目前我國對中小型感應電動機普遍處于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等級電機為中國當下市場最高能效等級的電機。

    據(jù)介紹，相比IE1能效等級電機，西門子最新發(fā)布的IE4能效等級電機效率提升高達14%，相比IE3能效等級電機，效率提升高達3%。“同時西門子IE4能效等級電機與IE1、IE2、IE3能效等級電機保持了相同的軸高和安裝尺寸。所有能效等級的電機與拖動設備之間的機械接口都完全一致。這樣，設備和系統(tǒng)進行改造升級時，用戶無需對其再設計和修改，可輕松實現(xiàn)升級，并節(jié)約潛在改造成本。”林斌先生表示，“僅用6個月，IE4能效等級電機所節(jié)省的耗能可基本抵扣設備采購成本。此外，靈活的模塊化設計，使得IE4電機易于調(diào)試、安裝簡便，完美集成于全集成驅動系統(tǒng)。”

    目前西門子IE4電機可直接供電運行，也可連接變頻運行，滿足水處理、化工、礦業(yè)、油氣、暖通空調(diào)等領域客戶調(diào)速與節(jié)能需要。

SimoticsFD低壓電機
    同時發(fā)布的還有西門子全線SimoticsFD低壓電機。

    相較于IE4電機對能效的的引領性，SimoticsFD低壓電機側重于西門子在能效領域的創(chuàng)新性。

    創(chuàng)新表現(xiàn)為：更廣的應用范圍——電機輸出功率從200kW至1600kW，軸高從315mm到450mm，針對變頻器供電運行進行了優(yōu)化，大幅提高能源效率（能效等級在IE2以上），尤其是在部分負荷運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。電機型號豐富，可靈活高效地用于最廣泛應用領域。水冷型電機還可滿足特定應用要求。

    更靈活的模塊化設計——SimoticsFD電機采用最先進的模塊化系統(tǒng)，可提供多種冷卻方式。此外，還有防爆無火花型Exn（Zone2）及粉塵防爆Ext（Zone22）系列供選擇。

    更廣泛的冷卻方式——采用方型機身，定子鐵芯周邊設置風孔，形成風道?？拷鼉?nèi)圈形成內(nèi)循環(huán)冷卻風路，靠近外圈形成外循環(huán)散熱風路。外冷卻風路設計可直接帶走定子產(chǎn)生的熱量?；谶@種結構和冷卻風路設計，SimoticsFD系列冷卻方式增至6種（4種空冷和2種水冷）。同時，由于機身空氣層存在，不僅使機身溫度降低，也使噪音變?。ú怀^79分貝）。

    此外，SimoticsFD系列電機一改此前的圓形機殼為方形機殼，憑借其創(chuàng)新的外形設計榮獲了2014年度iF產(chǎn)品創(chuàng)新設計大獎。該設計大獎創(chuàng)立于1954年，由德國歷史最悠久的工業(yè)設計機構——漢諾威工業(yè)設計論壇每年定期舉辦，被媒體譽為“工業(yè)設計的奧斯卡”。

    作為全集成驅動系統(tǒng)（IDS）的一部分，SimoticsFD電機還可與SinamicsG120p、G130、G150、S120/S120CM或S150低壓變頻器精準協(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)能效達到了國際系統(tǒng)能效標準IES2，其系統(tǒng)損耗比標準參考指標還要低35%以上。該系統(tǒng)廣泛應用于塑料、水泥、采礦、鋼鐵、船舶、造紙、起重機、水處理和化工等領域。

IES2系統(tǒng)節(jié)能
    “正如二者匹配之應用，西門子節(jié)能增效不止于設備層面，”林斌先生說，“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)務組合，另一方面源于國際節(jié)能標準的要求：根據(jù)國際標準EC622/2012(1W-2.5kW）規(guī)定，循環(huán)泵必須把能效指數(shù)（EEI）列入說明書中，其它泵型或功率的能效指數(shù)EEI在相應的標準中均應有所定義。

    以此為背景的EN50598標準于2014年底發(fā)布。在此標準下，某一運行點的損耗是決定性的。變頻器將根據(jù)IE能效等級分級，傳動系統(tǒng)則根據(jù)IES分級。相較于IE根據(jù)CDM損耗評級，IES評級主要參考PDS（電氣傳動系統(tǒng)）/電機系統(tǒng)損耗。損耗較參考值高于20%，評定為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)值可以被計算或測量（當購買獨立部件時間）。對于PDS，西門子將提供精確的能量損耗值。根據(jù)測試，西門子Simotics磁阻電機及Sinamics變頻器所有工作點均達到系統(tǒng)效率最高等級IES2。

    “除SimoticsFD電機匹配Sinamics變頻器，西門子正在設計適應于EN50598-2標準下的PDS組合，包括SimoticsGP/SDVSD10&SinamicsG120，SimoticsGP/SD&SinamicsG120等。依照EN-50598標準設計的西門子集成傳統(tǒng)系統(tǒng)將幫助客戶獲得競爭優(yōu)勢。目前西門子高效電機能夠將功率損失減少達40%，而與西門子電器配合使用構成的驅動系統(tǒng)優(yōu)化最高可達到能源節(jié)省70%。”林斌先生介紹。