成都變頻器節(jié)能究竟可為社會(huì)帶來怎樣的收益?
以300MW火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)變頻節(jié)能為例。配置2臺(tái)引風(fēng)機(jī)需要2臺(tái)高壓變頻器，電動(dòng)機(jī)功率為2000kW，假設(shè)選用ABB品牌變頻器，其成本目前約為200萬元/臺(tái)，機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間為7920小時(shí)，平均負(fù)荷為250MW，經(jīng)計(jì)算，改造后的機(jī)組年平均節(jié)電率為29.92%，每年可節(jié)約527.47萬千瓦時(shí)電力，按照電價(jià)0.5元/千瓦時(shí)計(jì)算，年節(jié)省263.735萬元，投資回收期僅為1.5 年，以后每年可以節(jié)電263.735萬元。
2009年我國(guó)新增交流電機(jī)變頻化率僅為24.2%，我們有理由相信50%的變頻化率是可以實(shí)現(xiàn)的，加上存量電機(jī)變頻改造需求，高壓變頻器市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展空間。
現(xiàn)狀：國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速前行
我國(guó)高壓變頻器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)大概經(jīng)歷了4個(gè)階段。
第一，外資品牌壟斷市場(chǎng)，上世紀(jì)90年代我國(guó)進(jìn)口高壓變頻器主要是配套重點(diǎn)項(xiàng)目，此時(shí)國(guó)內(nèi)客戶對(duì)節(jié)能效果并未意識(shí)到，產(chǎn)品售價(jià)較高，單價(jià)維持在2000～3000元/千瓦。
第二，國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)現(xiàn)了高壓變頻市場(chǎng)，尋求技術(shù)突破，但是面臨著客戶不信任和產(chǎn)品不穩(wěn)定兩大難題，雖然售價(jià)低于外資品牌的一半，但是由于性能問題，國(guó)內(nèi)企業(yè)只能在小客戶中取得訂單。
第三，國(guó)內(nèi)企業(yè)取得突破，首先經(jīng)過積累，技術(shù)上已經(jīng)不是難題，可靠性已經(jīng)滿足客戶要求，品牌逐步建立，國(guó)外品牌在服務(wù)上普遍落后于本土企業(yè)，給了國(guó)內(nèi)企業(yè)良好的發(fā)展機(jī)會(huì)，利德華福等國(guó)內(nèi)品牌一舉成為市場(chǎng)領(lǐng)跑者。
第四，國(guó)內(nèi)企業(yè)全面開花，當(dāng)大型客戶意識(shí)到外資品牌不再壟斷市場(chǎng)時(shí)，將更多目光投到了國(guó)內(nèi)企業(yè)，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速前行。
2009年我國(guó)全社會(huì)用電量為31856億千瓦時(shí)，其中工業(yè)用電量為26993億千瓦時(shí)，占比74.1%，而電機(jī)耗電量占到工業(yè)用電量的60%左右，因此電機(jī)節(jié)電對(duì)于我國(guó)節(jié)能減排具有重要地位。而由于變頻器節(jié)能效率較高，可以達(dá)到30%～60%，用電大戶企業(yè)正積極進(jìn)行節(jié)能改造。
實(shí)際上，巨大的經(jīng)濟(jì)效益正在催生企業(yè)變頻改造內(nèi)生動(dòng)力。
我國(guó)變頻器生產(chǎn)企業(yè)基本沒有掌握核心技術(shù)，在高壓變頻器領(lǐng)域，基本上只掌握了低壓變頻的集成技術(shù)，核心器件比如IGBT(絕緣柵極晶體管)、電容等關(guān)鍵器件仍然需要進(jìn)口，控制技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)基本掌握了矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制尚不能掌握。國(guó)內(nèi)企業(yè)在中高壓變頻器方面做的較好，在主電路結(jié)構(gòu)方面實(shí)現(xiàn)了引進(jìn)吸收創(chuàng)新，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)高壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平電路結(jié)構(gòu)，采用這種電路結(jié)構(gòu)，在性能上占有一定優(yōu)勢(shì)，但是隨著使用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)大，還需進(jìn)一步開發(fā)。
產(chǎn)品質(zhì)量是制勝法寶。節(jié)能是變頻器的特性，而產(chǎn)品的可靠性卻決定了行業(yè)以及企業(yè)的前途，國(guó)外知名品牌正是依靠其強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品的高可靠性贏得了國(guó)內(nèi)70%～80%的市場(chǎng)份額。在高壓變頻器方面，節(jié)能效率并不是客戶首先關(guān)注的指標(biāo)，在大型項(xiàng)目市場(chǎng)比如冶金行業(yè)，如果變頻器因?yàn)椴豢煽繉?dǎo)致停機(jī)，將會(huì)造成極大的損失。在招投標(biāo)時(shí)，客戶也不會(huì)將價(jià)格列為首要考慮條件，超低的價(jià)格只會(huì)導(dǎo)致客戶懷疑其元器件和原材料的質(zhì)量。
市場(chǎng)：電力部門乃消費(fèi)主力軍
中高壓變頻器節(jié)能需求在2009年占比更是達(dá)到了60%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，占工業(yè)用電30%以上的各種風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，全國(guó)約4700萬臺(tái)，總功率約1.3億千瓦，而風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載變頻器需求主力在電力部門。在電力行業(yè)，中高壓變頻器主要應(yīng)用在與發(fā)電機(jī)組配套的引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)、凝結(jié)泵、循環(huán)泵、渣漿泵、鍋爐給水泵等大功率中高壓電機(jī)場(chǎng)合。從未來的潛力來看，電力部門仍然將會(huì)是變頻器節(jié)能需求的主力軍，尤其在中高壓領(lǐng)域。
2009年中高壓變頻器市場(chǎng)集中在電力、冶金、石化和建材等行業(yè)上，占到總需求的78%。我們認(rèn)為在可預(yù)見的未來，中高壓變頻器主要需求方依然在這四個(gè)行業(yè)中。
電力行業(yè)：一般而言30萬kW火電機(jī)組需要配增壓風(fēng)機(jī)1臺(tái)、一次風(fēng)機(jī)2臺(tái)、引風(fēng)機(jī)2臺(tái)、凝結(jié)泵2臺(tái)、循環(huán)泵2臺(tái)、給水泵2臺(tái)、排粉風(fēng)機(jī)4臺(tái)、灰漿泵2臺(tái)、送風(fēng)機(jī)2臺(tái)，一共19臺(tái)輔機(jī)，功率約為3萬千瓦。60萬千瓦火電機(jī)組需要配增壓風(fēng)機(jī)1臺(tái)、一次風(fēng)機(jī)2臺(tái)、引風(fēng)機(jī)2臺(tái)、凝結(jié)泵2臺(tái)、循環(huán)泵2臺(tái)、給水泵2臺(tái)、排粉風(fēng)機(jī)4臺(tái)、灰漿泵3臺(tái)、送風(fēng)機(jī)2臺(tái)，一共20臺(tái)輔機(jī)，總功率約為6萬千瓦。
因此粗略的說，電力行業(yè)變頻器潛在需求量為火電裝機(jī)容量的十分之一，截至2009年底，我國(guó)火電裝機(jī)容量為65205萬千瓦，理論上變頻器市場(chǎng)容量為6520萬千瓦，考慮到約有50%的電機(jī)適合調(diào)速，實(shí)際上中高壓變頻器在電力行業(yè)的容量約為3260萬千瓦，按照800元/千瓦的價(jià)格計(jì)算，市場(chǎng)容量約為260.8 億元。2009 年電力行業(yè)變頻器市場(chǎng)規(guī)模為18億元，變頻化率很低，因此我們認(rèn)為未來數(shù)年內(nèi)，電力企業(yè)變頻需求仍然將占主導(dǎo)地位。
冶金行業(yè)：以鋼鐵為例，鋼鐵行業(yè)設(shè)備容量大，70%以上是大型高壓電機(jī)，對(duì)中高壓變頻器的需求較大，從去年國(guó)家發(fā)改委調(diào)查來看，高壓變頻器在冶金行業(yè)應(yīng)用不普遍，只在一些重點(diǎn)企業(yè)，比如寶鋼、武鋼等大型企業(yè)有應(yīng)用，一些中型或者地方鋼廠幾乎沒有。根據(jù)我們測(cè)算，鋼鐵行業(yè)對(duì)中高壓變頻器的潛在需求至少有1134.7萬千瓦，按照800元/千瓦的價(jià)格計(jì)算，市場(chǎng)容量至少有為90.78億元。加上有色金屬行業(yè)需求，我們預(yù)計(jì)冶金行業(yè)市場(chǎng)容量有150億元，2009年冶金行業(yè)變頻器市場(chǎng)規(guī)模為9.2億元。
石化行業(yè)：中國(guó)的油田大部分不像國(guó)外油田有很強(qiáng)的自噴能力，必須靠注水來壓油入井，靠潛油泵在井下富集油，靠抽油機(jī)把油提升出來，再靠輸油泵把油管內(nèi)的油壓輸出去，石油行業(yè)需要應(yīng)用高壓變頻器的電機(jī)主要是潛油泵、注水泵、輸油泵、天然氣壓縮機(jī)等，占全行業(yè)用電量的80%以上。在石化行業(yè)，煉油用的風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)用電占總用電量的90%，其中三分之二在變負(fù)載工況運(yùn)行。根據(jù)行業(yè)實(shí)際情況推算，全國(guó)石油石化行業(yè)約需12000臺(tái)變頻器，市場(chǎng)容量約為96億元。
建材行業(yè)：以水泥為例，水泥行業(yè)的電機(jī)裝機(jī)容量達(dá)到350萬kW以上，其中不到10%的電機(jī)使用了變頻器。日產(chǎn)5000t的水泥生產(chǎn)線需要配備搖頭排風(fēng)機(jī)2臺(tái)、窯尾排風(fēng)機(jī)2臺(tái)、煤磨排風(fēng)機(jī)3臺(tái)、高溫風(fēng)機(jī)1臺(tái)、循環(huán)風(fēng)機(jī)1臺(tái)、煤磨除塵風(fēng)機(jī)3臺(tái)，共11臺(tái)輔機(jī)，總功率10000kW，需配置11臺(tái)高壓變頻器。2009年我國(guó)水泥總產(chǎn)量為16.29億噸，按照實(shí)際應(yīng)用中每180萬噸水泥產(chǎn)量使用11臺(tái)高壓變頻器計(jì)算，全國(guó)水泥行業(yè)高壓變頻器市場(chǎng)容量為9955臺(tái)，按照800元/千瓦計(jì)算，市場(chǎng)容量約為72.4億元。
制約：高增長(zhǎng)下尚存隱憂
中高壓變頻器市場(chǎng)規(guī)模在近4年保持了高速增長(zhǎng)，增速超越了低壓變頻器，2006年以來市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了32%，裝機(jī)容量復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到48%。
高速增長(zhǎng)的背后有著天時(shí)地利因素。首先是天時(shí)，國(guó)家大力號(hào)召節(jié)能減排，2007年11月，財(cái)政部下發(fā)《節(jié)能技術(shù)改造財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》，對(duì)項(xiàng)目改造后每形成1噸標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)能能力，中央財(cái)政將按東部地區(qū)200元、中西部地區(qū)250元的標(biāo)準(zhǔn)給予獎(jiǎng)勵(lì)。另外，四萬億元經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃上馬了許多大型基建項(xiàng)目，帶動(dòng)了變頻器需求。其次是地利，金融危機(jī)直接導(dǎo)致國(guó)外廠商縮減投資，這為本土企業(yè)突圍形成了良好的外部條件，國(guó)內(nèi)品牌借助本土優(yōu)勢(shì)迅速搶占了市場(chǎng)，保證了市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)。
但是不難發(fā)現(xiàn)，利好因素短期內(nèi)有向反方向發(fā)展的可能。中高壓變頻器主要是項(xiàng)目型市場(chǎng)，對(duì)于大型項(xiàng)目的策略在中國(guó)具有濃厚的政府色彩，國(guó)家政策直接決定了行業(yè)的景氣程度，四萬億元經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃拉動(dòng)了需求，但是刺激計(jì)劃一旦退出，下游需求有下降的風(fēng)險(xiǎn)。另外，國(guó)內(nèi)品牌異軍突起，價(jià)格戰(zhàn)一觸即發(fā)，如果生產(chǎn)企業(yè)沒有掌握關(guān)鍵技術(shù)，將會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中失去市場(chǎng)份額。
此外，IGBT是變頻器的核心元器件，分別占中低壓變頻器和高壓變頻器成本的24.7%和8.9%。IGBT起到逆變的功能，將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電，目前給國(guó)內(nèi)供貨的廠家主要有英飛凌、西門康、三菱、富士、ABB、美國(guó)飛兆，而這六家公司市場(chǎng)占有率達(dá)到了98%以上，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有嘉興斯達(dá)、江蘇宏微、威海新佳、廈門宏發(fā)、南京銀茂。但是現(xiàn)在我國(guó)IGBT基本依靠進(jìn)口，受國(guó)外限制較大，急需國(guó)產(chǎn)化。
