變頻器,即交流電動機變頻調(diào)速控制器,是通過利用軟硬件控制系統(tǒng)來控制電力半導(dǎo)體器件的通斷作用,從而將工頻電源(50Hz 或 60Hz)變換為各種頻率,以實現(xiàn)電動機變速運行的設(shè)備。由于變頻器能夠根據(jù)實際需要對電動機轉(zhuǎn)速進行實時調(diào)節(jié),因此可以明顯降低電動機運行的綜合電耗,并起到改進設(shè)備控制水平的效果。
按照不同的分類標準,變頻器可以分為若干類別。按照輸入變頻器的電網(wǎng)電壓等級分類,變頻器可以分為低壓(110V、220V、380V 等)、中壓(690V、1140V、2300V 等)和高壓(3kV、3.3kV、6kV、6.6kV、10kV 等)變頻器。我國電動機總裝機容量約5.8 億千瓦,占全國總耗電量的60%至70%。其中,交流電動機占90%左右,即5.22 億千瓦,但目前只有約5,000萬千瓦的電動機是帶變頻控制的,配臵率不到10%。實際上交流電動機中約70%-80%即3.5-4 億千瓦適合配臵變頻器,其中30%-40%可以實現(xiàn)控制水平和運行效率的顯著提高,還有至少40%即2億千瓦具有明顯的節(jié)能潛力。如果這2億千瓦適合做節(jié)能改造的電動機當中有1/4 裝配變頻器, 按年平均運行4,000小時、平均節(jié)電率20%計算,年節(jié)電潛力為400 億千瓦時,接近三峽電站2006年的年發(fā)電量。
變頻調(diào)速能夠應(yīng)用在大部分的電機拖動場合,由于它能實現(xiàn)精確的速度控制,因此可以很好的控制機械傳動,諸如上升、下降和變速運行,明顯改善設(shè)備的工藝控制水平,并實現(xiàn)電機軟啟動,延長電機使用壽命。由于變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高等優(yōu)越性,在許多需要精確速度控制的應(yīng)用領(lǐng)域中,變頻器都能夠明顯提高設(shè)備運行效能,改進工藝水平,從而提高生產(chǎn)效率、節(jié)約原材料、改進產(chǎn)品質(zhì)量。
變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊,幾乎涵蓋國民經(jīng)濟的各個行業(yè)。由于變頻器調(diào)速精度高、占地小、工藝先進、功能豐富、操作簡便、通用性強、易形成閉環(huán)控制等優(yōu)點,優(yōu)于以往的任何調(diào)速方式,廣泛應(yīng)用于起重機械、紡織化纖、油氣鉆采、冶金、石化和化工、煤炭、建材等眾多行業(yè)。
表 1、2008年我國中低壓變頻器市場分布情況
進入新世紀以來我國變頻器行業(yè)繼續(xù)迅速發(fā)展,從 2000年至 2007 年市場容量的平均年增長率在 15%以上。 根據(jù) 2009 年 5 月慧聰鄧白氏研究對我國中低壓變頻器市場的調(diào)研,2008 年我國中低壓變頻器的市場容量約為 111.8 億元,其中低壓變頻器為 97.7 億元,中壓變頻器為 14.1 億元,與 2007 年相比仍保持增長,但由于受到金融危機影響增速有所放緩。慧聰鄧白氏研究根據(jù)國內(nèi)中低壓變頻器市場過去幾年市場規(guī)模的統(tǒng)計數(shù)字,對未來 4 年我國中低壓變頻器市場容量進行了估算:到 2012 年,我國中低壓變頻器市場容量超過 190 億元,其中低壓變頻器市場容量超過 160 億元,中壓變頻器市場容量超過30 億元。
圖1、到2012年,中國中低高壓變頻器市場規(guī)模年平均增速14.4%
近幾年我國高壓變頻器市場一直保持著較高的增長率,2005 年至 2008 年的年均復(fù)合增長率達到 40%以上,2008 年中國高壓變頻器市場銷售額達34億元,增長率達到 47.8%, 2009 年的高壓變頻器市場增速將會比2008年有一定下降,2009年至2012年每年的市場增長率將保持在 40%以上,2012年中國高壓變頻器市場規(guī)模將達到 150 億。
圖2、未來三年,中國高壓變頻器市場規(guī)模平均增速40%
2008 年我國中低壓變頻器市場份額如下圖所示。 除了 76%左右的市場份額被外資品牌占據(jù)之外, 內(nèi)資品牌的第一集團約占7.5%, 第二集團約占 6.0%,除第一、第二集團外的其他內(nèi)資品牌約占10.5%。雖然從這一統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看我國中低壓變頻器市場的集中度并不高,但和過去幾年相比已顯示出提高的趨勢。隨著該行業(yè)的逐步成熟,品牌集中度將進一步提高。在四家處于第一集團的內(nèi)資品牌中,英威騰的銷售額達到2.9億元,處于集團第一位。
圖3、2008年我國中低壓變頻器市場概況
圖4、第一集團四家企業(yè)2008年中低壓變頻器銷售額
表2、內(nèi)資品牌中低壓變頻器企業(yè)分類情況
目前國內(nèi)高壓變頻器市場大部分集中在風機泵類等對控制方式要求比較低的應(yīng)用上,對變頻器的控制精度、動態(tài)響應(yīng)等要求不高,同時由于高壓變頻器一般單價較高,因此客戶更加關(guān)注采購成本,許多價格優(yōu)勢突出的內(nèi)資品牌得以迅速成長。而在軋鋼、提升等占市場1/3左右的高端應(yīng)用方面,市場仍由西門子、ABB等有限的幾家外資品牌主導(dǎo)。
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