变频器节能收益影响

变频节能究竟可为社会带来怎样的收益？

　　以300MW火电机组引风机系统变频节能为例。配置2台引风机需要2台高压变频器，电动机功率为2000kW，假设选用ABB品牌变频器，其成本目前约为200万元/台，机组年运行时间为7920小时，平均负荷为250MW，经计算，改造后的机组年平均节电率为29.92%，每年可节约527.47万千瓦时电力，按照电价0.5元/千瓦时计算，年节省263.735万元，投资回收期仅为1.5 年，以后每年可以节电263.735万元。

　　2009年我国新增交流电机变频化率仅为24.2%，我们有理由相信50%的变频化率是可以实现的，加上存量电机变频改造需求，高压变频器市场具有广阔的发展空间。

　　现状：国产化进程加速前行

　　我国高压变频器行业竞争态势大概经历了4个阶段。

　　第一，外资品牌垄断市场，上世纪90年代我国进口高压变频器主要是配套重点项目，此时国内客户对节能效果并未意识到，产品售价较高，单价维持在2000～3000元/千瓦。

　　第二，国内企业发现了高压变频市场，寻求技术突破，但是面临着客户不信任和产品不稳定两大难题，虽然售价低于外资品牌的一半，但是由于性能问题，国内企业只能在小客户中取得订单。

　　第三，国内企业取得突破，首先经过积累，技术上已经不是难题，可靠性已经满足客户要求，品牌逐步建立，国外品牌在服务上普遍落后于本土企业，给了国内企业良好的发展机会，利德华福等国内品牌一举成为市场领跑者。

　　第四，国内企业全面开花，当大型客户意识到外资品牌不再垄断市场时，将更多目光投到了国内企业，国产化进程加速前行。

　　2009年我国全社会用电量为31856亿千瓦时，其中工业用电量为26993亿千瓦时，占比74.1%，而电机耗电量占到工业用电量的60%左右，因此电机节电对于我国节能减排具有重要地位。而由于变频器节能效率较高，可以达到30%～60%，用电大户企业正积极进行节能改造。

　　实际上，巨大的经济效益正在催生企业变频改造内生动力。

　　我国变频器生产企业基本没有掌握核心技术，在高压变频器领域，基本上只掌握了低压变频的集成技术，核心器件比如IGBT(绝缘栅极晶体管)、电容等关键器件仍然需要进口，控制技术方面，国内企业基本掌握了矢量控制，直接转矩控制尚不能掌握。国内企业在中高压变频器方面做的较好，在主电路结构方面实现了引进吸收创新，目前国内大多数高压变频器采用单元串联多电平电路结构，采用这种电路结构，在性能上占有一定优势，但是随着使用领域的进一步扩大，还需进一步开发。

　　产品质量是制胜法宝。节能是变频器的特性，而产品的可靠性却决定了行业以及企业的前途，国外知名品牌正是依靠其强大的技术实力、产品的高可靠性赢得了国内70%～80%的市场份额。在高压变频器方面，节能效率并不是客户首先关注的指标，在大型项目市场比如冶金行业，如果变频器因为不可靠导致停机，将会造成极大的损失。在招投标时，客户也不会将价格列为首要考虑条件，超低的价格只会导致客户怀疑其元器件和原材料的质量。

　　市场：电力部门乃消费主力军

　　中高压变频器节能需求在2009年占比更是达到了60%。据统计，占工业用电30%以上的各种风机、泵类负载，全国约4700万台，总功率约1.3亿千瓦，而风机、泵类负载变频器需求主力在电力部门。在电力行业，中高压变频器主要应用在与发电机组配套的引风机、送风机、吸尘风机、排粉机、增压风机、凝结泵、循环泵、渣浆泵、锅炉给水泵等大功率中高压电机场合。从未来的潜力来看，电力部门仍然将会是变频器节能需求的主力军，尤其在中高压领域。

　　2009年中高压变频器市场集中在电力、冶金、石化和建材等行业上，占到总需求的78%。我们认为在可预见的未来，中高压变频器主要需求方依然在这四个行业中。

　　电力行业：一般而言30万kW火电机组需要配增压风机1台、一次风机2台、引风机2台、凝结泵2台、循环泵2台、给水泵2台、排粉风机4台、灰浆泵2台、送风机2台，一共19台辅机，功率约为3万千瓦。60万千瓦火电机组需要配增压风机1台、一次风机2台、引风机2台、凝结泵2台、循环泵2台、给水泵2台、排粉风机4台、灰浆泵3台、送风机2台，一共20台辅机，总功率约为6万千瓦。

　　因此粗略的说，电力行业变频器潜在需求量为火电装机容量的十分之一，截至2009年底，我国火电装机容量为65205万千瓦，理论上变频器市场容量为6520万千瓦，考虑到约有50%的电机适合调速，实际上中高压变频器在电力行业的容量约为3260万千瓦，按照800元/千瓦的价格计算，市场容量约为260.8 亿元。2009 年电力行业变频器市场规模为18亿元，变频化率很低，因此我们认为未来数年内，电力企业变频需求仍然将占主导地位。

　　冶金行业：以钢铁为例，钢铁行业设备容量大，70%以上是大型高压电机，对中高压变频器的需求较大，从去年国家发改委调查来看，高压变频器在冶金行业应用不普遍，只在一些重点企业，比如宝钢、武钢等大型企业有应用，一些中型或者地方钢厂几乎没有。根据我们测算，钢铁行业对中高压变频器的潜在需求至少有1134.7万千瓦，按照800元/千瓦的价格计算，市场容量至少有为90.78亿元。加上有色金属行业需求，我们预计冶金行业市场容量有150亿元，2009年冶金行业变频器市场规模为9.2亿元。

　　石化行业：中国的油田大部分不像国外油田有很强的自喷能力，必须靠注水来压油入井，靠潜油泵在井下富集油，靠抽油机把油提升出来，再靠输油泵把油管内的油压输出去，石油行业需要应用高压变频器的电机主要是潜油泵、注水泵、输油泵、天然气压缩机等，占全行业用电量的80%以上。在石化行业，炼油用的风机、泵、压缩机用电占总用电量的90%，其中三分之二在变负载工况运行。根据行业实际情况推算，全国石油石化行业约需12000台变频器，市场容量约为96亿元。

　　建材行业：以水泥为例，水泥行业的电机装机容量达到350万kW以上，其中不到10%的电机使用了变频器。日产5000t的水泥生产线需要配备摇头排风机2台、窑尾排风机2台、煤磨排风机3台、高温风机1台、循环风机1台、煤磨除尘风机3台，共11台辅机，总功率10000kW，需配置11台高压变频器。2009年我国水泥总产量为16.29亿吨，按照实际应用中每180万吨水泥产量使用11台高压变频器计算，全国水泥行业高压变频器市场容量为9955台，按照800元/千瓦计算，市场容量约为72.4亿元。

　　制约：高增长下尚存隐忧

　　中高压变频器市场规模在最近4年保持了高速增长，增速超越了低压变频器，2006年以来市场规模复合增长率达到了32%，装机容量复合增长率达到48%。

　　高速增长的背后有着天时地利因素。首先是天时，国家大力号召节能减排，2007年11月，财政部下发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》，对项目改造后每形成1吨标准煤节能能力，中央财政将按东部地区200元、中西部地区250元的标准给予奖励。另外，四万亿元经济刺激计划上马了许多大型基建项目，带动了变频器需求。其次是地利，金融危机直接导致国外厂商缩减投资，这为本土企业突围形成了良好的外部条件，国内品牌借助本土优势迅速抢占了市场，保证了市场规模的增长。

　　但是不难发现，利好因素短期内有向反方向发展的可能。中高压变频器主要是项目型市场，对于大型项目的策略在中国具有浓厚的政府色彩，国家政策直接决定了行业的景气程度，四万亿元经济刺激计划拉动了需求，但是刺激计划一旦退出，下游需求有下降的风险。另外，国内品牌异军突起，价格战一触即发，如果生产企业没有掌握关键技术，将会在竞争中失去市场份额。

　　此外，IGBT是变频器的核心元器件，分别占中低压变频器和高压变频器成本的24.7%和8.9%。IGBT起到逆变的功能，将直流电压逆变成频率可调的交流电，目前给国内供货的厂家主要有英飞凌、西门康、三菱、富士、ABB、美国飞兆，而这六家公司市场占有率达到了98%以上，国内企业主要有嘉兴斯达、江苏宏微、威海新佳、厦门宏发、南京银茂。但是现在我国IGBT基本依靠进口，受国外限制较大，急需国产化。