专业性
责任心
高效率
科学性
全面性
第一节 石化行业
一、石化行业变频器应用现状
石油化工行业是国民经济发展的基础行业，同时也是耗能大户，其主要生产工艺都是通过各种泵、空气压缩机来完成。目前，这些油泵、水泵和空气压缩机大都处于电动机驱动恒速运转状态，如将占绝对多数的非调速型电机改成调速运行,使其耗电量实现随负荷大小而变化,则可节约大量能源，将产生显著的节能效果。现代电力电子技术、交流调速技术的发展使得交流电动机变频调速在频率范围、动态响应、精度要求和使用效果等方面发生了巨大的飞跃。据不完全统计,各大中型石化企业中,鼠笼式异步电动机占整个电动机总容量的80％，因此,它为交流调速技术在石化行业中的应用提供了广阔的发展空间。
1、变频器在游梁式抽油机上的应用
游梁式抽油机使用方便、可靠、经济,是目前采油生产中的主要设备。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动,一般都配有平衡块。抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷,并迭加有瞬间的冲击。抽油机电机的负荷曲线上有两个峰值,分别为抽油机上下冲程的“死点”。抽油机自由停车后再启动时，总是从死点处启动,因此抽油机电机要求启动转矩大。为了保证足够大的启动转矩,抽油机电机正常运行时负荷率很低,一般在20%左右,负荷率高的也不过30%。低负荷率运行造成功率因数低,效率低,电能浪费大。因此，在设计选配抽油机电机时，普遍的做法是令其抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量过剩时，抽油机的运行会出现无功抽取，出现空抽或泵空状态，伴随泵空还会产生井喷、气锁等事故，而井喷、气锁又是导致钻具组、泵装置甚至地面设备损坏的主要原因。另外，由于过度的不间断运行，机械设备的损耗也相应上升，造成传统抽油机成本高，噪音大，运行可靠性低。有效控制泵空是亟待研究的课题。抽油机是油田耗能大户，用电量约占油田总用电量的40％，其总体效率很低，据调查一般在30％左右，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。因此，抽油机的节能潜力非常可观。
近年来，市场上直接针对抽油机的节电技术主要有两大类:一是开发不同类型的抽油机节能电机，如超高转差率电动机、三相永磁同步电机、高启动转矩双定子结构电机和电磁调速电机等。但由于资金投入太大，在许多油田用节能电机取代普通异步电机尚无法全面推广。二是使用节能配电箱，其中包括定子绕组Y-Δ转换调压和电容器动态无功补偿及静态无功补偿等。采用改变定子绕组的接法可以改变电机电压，但电机只能得到固定电压，节电效果并不理想。虽然有些装置采用双向晶闸管实现定子电压随负载变化连续调节，节电效果较好，但是电源电流波形发生畸变，电网谐波污染严重，不宜大面积长期使用。而采用变频调速控制，则可以改变抽油机长期处于低效做功的状态，使其工作方式与油井实际负荷相匹配，保证每次都抽油，减少低效甚至无效抽取，从而降低电费开支，减少维护成本，提高运行效率。
胜利油田孤东采油厂采用了抽油机变频调速技术对稠油井实施改造，油井泵效显著提高，日均增油2.1t，节电率达30%以上，且上、下冲程速度可任意调整，减轻了工人的劳动强度。其经济效益通过对15口井的跟踪，用加权平均法计算出单井年效益如下:
1)增产及减少电耗费用：增产,50.4万元，节电0.61万元，合计,51.01万元。
2)投资：设备及土建安装费等共计9.43万元。
3)设备维护及折旧费：1.36万元/年。
4)税金：8.56万元/年。
5)利润：41.08万元/年。
6)投资回收时间＝投资/(利润+税金)＝70天
2、在潜油电泵上的应用
潜油电泵采油作为一种大排量、高效率、管理方便的机械采油方式,在油田得到了广泛的应用。然而,对于复杂断块油田来说,油水井的对应连通性差,部分潜油电泵井出现供液不足,影响到潜油电泵的正常生产及井下机组运转寿命。以某油田采油厂为例,1997年以来,约有30%的电泵井由于供液不足而经常出现欠载停机现象,由于供液不足造成的躺井占总躺井数的45%,平均检泵周期只有66d,平均单井年维护费用增加了13.86万元。为了延长电泵井的检泵周期,保证电泵井的正常生产,引进了潜油电泵变频控制技术,通过改变供电电源的频率,控制潜油电机的转速,对泵的排量进行调节,使潜油泵的工作特性和油井的产能相匹配、电泵机组在最佳工作区内工作,达到减少机械及电气故障、延长电泵井寿命、增产及节能的效果。
在推广应用潜油电泵变频器以后,使用效果十分显著，具体如下：
1)现场投产一次成功率为100%,措施有效率为100%,
2)电泵井平均功率因数由0.83上升至0.94;
3)平均检泵周期由66d提高到了273d,延长了207d
4)共减少电泵井欠载停井185井次,减少停井占产235t,电泵井平均生产时率由67.8%提高到98.1%,共减少作业躺井42井次,减少作业占产336t,
5)投入产出比达1:4.
3、在石油钻机上的应用
钻井过程分为起落井架,钻进,泥浆循环,钻具更换,下套管,测井等几大工序。主要分为绞车,转盘和泥浆泵等。绞车由滚筒、齿轮箱、离合器、制动器、电机和控制设备组成,用来起落井架,提升和下放钻杆、套管。随着井深的增加,钻具越来越长,重量迅速加大,绞车的负载也越来越大。我国目前已有7000m深的油井,其钻具近600t重。由于每钻进约9m就要提升下放钻杆1次,因此绞车作业时间也随着井深的增加而占整个作业时间的比例越来越大。为降低成本,希望在野外或海上的作业时间越短越好,这不仅要求绞车能高速运行,平稳起停,以保证不损坏钻井设备并提高井的质量,还要求驱动设备具有良好的动态特性。如果在内线井区作业,电源可与井区电网相连,下放钻杆时电机工作在发电状态,能量可回馈电网,节能效果显著。
新疆石油管理局钻井公司为可打3200m深度的一套钻井设备配置了变频器，所用产品为SiemensSIMOVERTMASTER-DRIVES6SE71电压源型变频器柜，并且取得了较好的效益。在钻机技术更新、改造过程中,采用先进的变频器应是优先考虑,颇具推广价值的方案，它将大大推动我国石油机械的技术进步。
另外，在油气集输、油气加工、含油污水处理、供水、排水、油田注水等系统中变频器也有广泛的应用，限于篇幅在此不一一举例。
4、变频器在炼油行业中的应用
机泵是炼油厂的心脏，在炼油过程中机泵输送的物流总量约为原油加工量的40多倍，如加工量2.5Mt/a的炼油厂，每年物流的输送量高达近亿吨，所以耗电量之大是可想而知的。在炼油装置中,电动机是应用面最广、数量最多的电气设备之一,其大部分负载为机泵,而定速泵在所耗功率中,被工艺物流吸收作有用功率的仅占30%-40%,其60%-70%的电能消耗于调节阀节流控制压降和因为处理量、收率变化及设计裕量大所造成的“大马拉小车”而导致的泵出口阀压降上。机泵节能的根本问题在于如何使控制方案与实际负荷相匹配,使之在控制过程中降低阻力,提高系统效率。这就为变频调速技术提供了广阔的应用空间。实践证明,变频调速装置是企业技术改造、节能降耗的理想设备。毫无疑问,这种调速方式将成为石化企业中驱动系统的中枢。
2004年以来原油价格维持高位，油气钻采行业一直处在高景气周期，我国三大油企勘探费用支出保持20%以上的增长水平。以中石油为例，用于油气勘探的资本支出由2003年的523亿元增长到2006年的1052亿元，年复合增长率24%。近期我国在石油天然气领域出现了一系列重大资源发现，如10亿吨原油地质储量的河北冀东南堡油田、5000亿立方米地质储量四川龙岗气田、近2亿吨原油地质储量的新疆塔河油田12区等，这会进一步刺激油气勘探的热情。未来三年，预计用于石油勘探开采的资本支出年均复合增长率将保持在15%以上。
变频器在石油开采行业主要用于采油机（磕头机）、注水泵、潜水泵、输油泵、气体压缩机等负载类型，主要以电机节能为目的。2006年该行业的中低压变频器市场容量约7亿元，其中中压变频器约2亿元。
中国石油行业中的注水泵、潜油泵、抽油机、输气泵等都是高耗电设备，占行业用电量的80%以上，而耗电费用在中国石油的成本中占了相当大的份额，某种意义上讲节电就是直接降低石油成本。因此，石油行业应是推广电机节能的重占行业。
第二节 建材行业
一、建材行业应用现状
建材工业是我国重要的材料工业，其产品包括建筑材料及制品、非金属矿及制品、无机非金属新材料三大门类，广泛应用于建筑、军工、环保、高新技术产业和人民生活等领域。
整体看，2006年，建材行业经济运行总体保持稳定发展态势。生产销售增速明显加快，经济运行质量进一步提高,产业结构有了新的改善。2006年，全国生产水泥12.4亿吨，比上年增长15.5%，增幅同比提高4.9个百分点；生产平板玻璃40499万重箱，增长13.3%，回落3.5个百分点。深加工玻璃、石膏板、建筑陶瓷、耐火材料、石材加工和砖瓦生产增幅超过或接近25％。规模以上建材企业完成工业总产值（现价）13275亿元，增长29.1%，增幅高于上年4.4个百分点；工业增加值4210亿元，增长21.6%。平均产销率为97.7%，高于上年0.62个百分点。
2007年国内外环境总体对发展建材工业比较有利。目前外资普遍看好我国建材业，跨国投资兼并重组、整合中国建材市场资源的步伐加快。另外，经济内在的增长动力仍然强劲。与建材业发展密切相关的住、行消费结构升级，基础设施投入的加大和新农村建设、城市化进程加快，一些重大项目的具体实施和推进，都将继续拉动建材工业实现较快增长。未来10年，甚至更长一段时期内，我国建材工业将会继续保持高速发展态势，发展速度将高于国民经济发展速度3到4个百分点。预计到2010年，建材工业产值将会达到1万多亿元，成为国民经济的重要增长点。
变频器产品主要应用于建材行业的鼓风机、粉碎机、皮带传送机、排气风机、回转窑等领域。据相关机构统计，我国的水泥生产能力中的70%左右是技术水平落后的立窑，能耗较高。通过变频器改造，能够节电10%至20%，同时提高产品质量的可控性。随着我国建材行业良好的发展趋势，变频器产品在以上各传动机械方面推广应用的发展空间很大。
2006年我国建材行业中低压变频器的市场容量约5亿元，主要是低压产品。
2007年前10个月,建材行业生产、销售和效益大幅增长。但值得关注的是，生产增速仍然偏快，局部地区出现投资过热苗头。
1、运行情况
1）产销快速增长
2007年1～10月，统计规模以上建材企业累计完成工业总产值（现价）为14058亿元，同比增长31.9%，增幅提高1.9个百分点。累计生产水泥11.05亿吨，增长14.2%，增幅同比回落5.8个百分点；生产平板玻璃4.1亿重箱，增长14.6%，提高1.7个百分点。建筑陶瓷、深加工玻璃、玻璃纤维纱、石膏板、防水卷材、水泥压力管和砖、瓦生产增长幅度均超过25%。
规模以上建材企业累计完成工业销售产值（现价）13692亿元，同比增长31.9%,高于2006年同期0.2个百分点。平均产销率为97.4%，高于2006年同期0.02个百分点。
2）价格稳中有升，效益大幅提升
2007年以来建材价格水平总体平稳有升，1～9月份建材产品出厂价格同比指数为2.8%。水泥价格总体稳中有升，东北、中南等地与2006年同期相比有明显提高。平板玻璃价格承接2006年底上涨趋势，1～9月份始终维持高位振荡。重点监测企业普通42.5级水泥和4mm浮法平板玻璃平均出厂价格分别为284元/吨和65元/重箱，同比提高1.1%和2.6%。
全行业经济效益同比大幅提高。1～8月份盈亏相抵后实现利润511亿元，同比增长59%，建材行业内各分行业均实现盈利。其中，水泥制造业实现利润123亿元，增长83.2%；平板玻璃14.5亿元，扭亏增盈25亿元。
3）对外贸易平稳增长，出口增幅下降
2007年1-9月，累计完成出口交货值1051亿元，同比增长25.8%，增幅下降7.2个百分点。平板玻璃、深加工玻璃、玻璃纤维纱出口继续保持50％左右高增长。近两年持续出口高增长的水泥2007年一季度首次出现下降，1～9月份累计出口水泥及熟料2803万吨，同比下降4.4%，说明水泥出口退税政策调整作用开始显现。
4）结构调整稳步推进
2007年1～9月，新型干法水泥比例提高到53.5%，落后产能由于淘汰力度加大进一步下降。企业兼并重组步伐加快，中国建材集团控股组建南方水泥集团，中材集团、海螺、冀东等一批国家重点支持的大型企业集团发展势头良好。平板玻璃中浮法玻璃比重达到85％以上，其中，优质浮法达到20％，玻璃深加工率达到25％。玻璃纤维产品中大型玻纤池窑工艺所占比例接近70%。
5）节能减排取得积极进展
全行业节能减排意识提高，利用水泥生产余热发电的在建、拟建项目同比明显增加。协同处理和利用废弃物、垃圾生产水泥项目越来越受到社会各方面重视。上半年建材万元GDP能耗同比下降7.84％，水泥单位能耗下降7％。由于更加严格执行环保排放标准，有关水泥生产造成的粉尘及CO2、SO2排放有所下降。与此同时，水泥、砖瓦等产品生产中综合利用水平则进一步提高。
2、存在问题
1）生产增速偏快，局部地区存在盲目投资倾向
在2006年水泥产量15.5%高速增长基础上，2007年1～10月份继续保持14%以上的增速。1～9月，建材工业累计完成固定资产投资1890亿元，同比增长50.9%，高于2006年同期11.9个百分点，高于制造业平均增幅21.6个百分点。其中，水泥投资增幅46.8%、水泥制品60%、建筑陶瓷68%、建筑用石加工86%、防水建材127%、轻质建材65%、保温隔音材料85%、非金属矿采选业42%。2007年水泥投资出现快速增长，主要是水泥工业加速结构调整、淘汰落后和节能减排综合因素推动的结果。虽然前三季度水泥投资增长较快，但考虑到近两年出现的负增长，增幅仍属合理范围。但不能忽视的是，少数地区也开始出现盲目投资、高水平重复建设倾向。
2）结构调整地区不平衡，淘汰落后任重道远
虽然目前全国新型干法水泥平均比例达到53.5%，但仍有部分省区比例还不到25%。按照“十一五”淘汰落后水泥产能目标，2007年至少要淘汰5000万吨。而目前全国尽管关停淘汰落后产能近3000万吨，但其中真正拆除生产线的只有1000多万吨，相当部分的落后产能仍只是处在停产状态，随时有死灰复燃的危险。
3）成本上涨压力增大
煤、电、油、运价格持续上涨，加之差别电价政策执行和出口退税政策调整，将使建材生产成本费用提高、短期盈利能力下降，全行业经济效益提高面临更大压力。
三、需求预测
2008年建材工业要继续落实科学发展观，加强宏观调控，按照建设节约型社会和发展循环经济的要求，鼓励发展先进生产力，加快淘汰落后生产力，努力调整产业结构，把建材工业建设成为具有一定国际竞争力的重要原材料及其制品工业，实现由大到强的转变。在发展节能建材、建立循环经济的基础上，加快建筑材料升级换代，实现资源能源节约。
2008年我国建材行业应重点做好以下方面的工作：
着力推进技术进步和自主创新，加快产业结构调整着力推进技术进步和自主创新，加快产业结构调整，加快用先进生产力取代落后生产力。到“十一五”末，实现如下目标我国新型干法水泥比重达到70%%以上，浮法玻璃比重达到90%%以上，玻璃纤维池窑拉丝比重达到70%%，新型墙体材料比重达到50％以上，企业规模化水平和行业集中度明显提高等。
以节能减排为中心，大力发展循环经济，努力实现又好又快发展坚持走节约发展、清洁发展之路，坚持发展循环经济，做好节能减排。按照国务院批准的《水泥工业发展专项规划》和《水泥工业产业发展政策》，把水泥工业节能减排同大力发展循环经济紧密结合起来。以提高资源利用率和降低污染物排放为目标，以水泥为重点，以科技创新和制度创新为手段，依据国家法律、法规和政策，进行市场化运作，努力实现又好又快的发展。
促进产品升级换代，节约能源资源作为资源消耗较大的建材工业，必须加快产品升级换代，走节约型、环保型和资源综合利用型的可持续发展之路。按照建设节约型社会要求，推动建材工业又快又好发展。
国家环境保护及资源节约政策的实施，对各个行业的节能减排监督检查力度加大，对像建材这样能耗比较大的行业而言，降低能耗成为未来发展的一大重点，因此，对变频器的需求也必然不断增大。
免责申明：本文仅为中经纵横市场研究观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。
