摘 要：對(duì)我國(guó)電梯管理與電梯能耗情況調(diào)查分析，提出電梯節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用前景與展望，從管理和技術(shù)兩個(gè)方面說(shuō)明電梯的節(jié)能降耗大有可為，具有極大的市場(chǎng)潛力。
關(guān)鍵詞：電梯 節(jié)能降耗 節(jié)能監(jiān)管 電能回饋技術(shù)
一、引言
節(jié)約資源是我國(guó)的基本國(guó)策。國(guó)家實(shí)施節(jié)約與開(kāi)發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。國(guó)家鼓勵(lì)、支持節(jié)能科學(xué)技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、示范和推廣，促進(jìn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。全國(guó)人大常委會(huì)于
二、我國(guó)電梯的現(xiàn)狀
有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2007年我國(guó)新增電梯量已接近15萬(wàn)臺(tái)，截止2007年11月底，全國(guó)在用電梯917313臺(tái)。其中，約有三分之一的電梯為交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速等老舊電梯；節(jié)能電梯不足總量的10%；采用永磁同步拖動(dòng)技術(shù)的不足5%；應(yīng)用制動(dòng)電能回饋技術(shù)的不足0.5%。據(jù)國(guó)家特種設(shè)備主管部門(mén)近期的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，今后幾年我國(guó)電梯增長(zhǎng)率還將在15％以上。因此，對(duì)電梯實(shí)施節(jié)能審查和監(jiān)管，采取有效措施降低能耗，是非常必要和現(xiàn)時(shí)的，符合建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的基本國(guó)策，必將取得顯著成效。
1、我國(guó)近幾年電梯總量和增長(zhǎng)情況
根據(jù)國(guó)家特種設(shè)備主管部門(mén)近期的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)近幾年電梯情況見(jiàn)表1:
2、電梯的耗電量情況
據(jù)美國(guó)和香港權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，電梯耗電要占到大樓總能耗的3～7％；我國(guó)電梯的能耗相對(duì)來(lái)說(shuō)可能會(huì)更高一些，例如國(guó)內(nèi)的VVVF電梯系統(tǒng)中大都采用能耗制動(dòng)方式，即通過(guò)外加制動(dòng)電阻的方法將電能消耗掉，降低了系統(tǒng)的效率。2007年底我國(guó)在用電梯達(dá)91.7萬(wàn)臺(tái)計(jì)，按每臺(tái)電梯每年工作360天，每天耗電80kW/h計(jì)算，全年耗電量約為262.9億kW/h。由此可見(jiàn)，電梯已成為耗能大戶(hù)，電梯節(jié)能降耗已引起社會(huì)各界的關(guān)注。電梯行業(yè)已比以往任何時(shí)候都更為努力地為減少電梯的能耗進(jìn)行探索，通過(guò)近幾年的研究和開(kāi)發(fā)，一些電梯的節(jié)能技術(shù)也日趨成熟，特別近年永磁同步（PMSM) 驅(qū)動(dòng)技術(shù)與制動(dòng)電能回饋利用技術(shù)的重大突破，對(duì)電梯產(chǎn)品總能耗產(chǎn)生了巨大影響，為電梯節(jié)能帶來(lái)了巨大空間。
三、電梯節(jié)能技術(shù)介紹
開(kāi)展電梯的節(jié)能降耗工作，有以下幾種節(jié)能技術(shù)。
1、改進(jìn)機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)
例如將傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿減速器改為行星齒輪減速器或采用無(wú)齒輪傳動(dòng)，機(jī)械效率可提高15%～25%；將交流雙速拖動(dòng)（AC-2）系統(tǒng)改為變頻調(diào)壓調(diào)速（VVVF）拖動(dòng)系統(tǒng)，電能損耗可減少20%以上。
2、采用（IPC-PF系列）電能回饋器將制動(dòng)電能再生利用
電梯作為垂直交通運(yùn)輸設(shè)備，其向上運(yùn)送與向下運(yùn)送的工作量大致相等，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通常是工作在拖動(dòng)耗電或制動(dòng)發(fā)電狀態(tài)下。當(dāng)電梯輕載上行及重載下行以及電梯平層前逐步減速時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)下。此時(shí)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，過(guò)去這部分電能要么消耗在電動(dòng)機(jī)的繞組中，要么消耗在外加的能耗電阻上。前者會(huì)引起驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱，后者需要外接大功率制動(dòng)電阻，不僅浪費(fèi)了大量的電能，還會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致機(jī)房升溫。有時(shí)侯還需要增加空調(diào)降溫，從而進(jìn)一步增加了能耗。利用變頻器交-直-交的工作原理，將機(jī)械能產(chǎn)生的交流電（再生電能）轉(zhuǎn)化為直流電，并利用一種電能回饋器將直流電電能回饋至交流電網(wǎng)，供附近其他用電設(shè)備使用，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)消耗電網(wǎng)電能下降，從而使總電度表走慢，起到節(jié)約電能的目的。目前對(duì)于將制動(dòng)發(fā)電狀態(tài)輸出的電能回饋至電網(wǎng)的控制技術(shù)已經(jīng)比較成熟，據(jù)介紹，用于普通電梯的電能回饋裝置市場(chǎng)價(jià)在4千～1萬(wàn)元，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%以上。
3、更新電梯轎廂照明系統(tǒng)
相關(guān)資料介紹，使用LED發(fā)光二極管更新電梯轎廂常規(guī)使用的白熾燈、日光燈等照明燈具，可節(jié)約照明用量90%左右，燈具壽命是常規(guī)燈具的30～50倍。LED燈具功率一般僅為1W，無(wú)熱量，而且能實(shí)現(xiàn)各種外形設(shè)計(jì)和光學(xué)效果，美觀(guān)大方。
4、采用先進(jìn)電梯控制技術(shù)
采用目前已成熟的各種先進(jìn)控制技術(shù)，如轎廂無(wú)人自動(dòng)關(guān)燈技術(shù)、驅(qū)動(dòng)器休眠技術(shù)、自動(dòng)扶梯變頻感應(yīng)啟動(dòng)技術(shù)、群控樓宇智能管理技術(shù)等均可達(dá)到很好的節(jié)能效果。
四、電梯節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，電梯耗電主要在電動(dòng)機(jī)上，約為電梯耗電的70%。因此，對(duì)電梯電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改造或節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用尤為重要，也是電梯節(jié)能的主要應(yīng)用空間。
1、新電梯的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
采用永磁同步拖動(dòng)于制動(dòng)電能回饋技術(shù)。業(yè)內(nèi)有關(guān)人士認(rèn)為，能源再生技術(shù)和電梯的完美結(jié)合將打破傳統(tǒng)無(wú)齒輪電梯從節(jié)能到“造”能的飛躍。將節(jié)能、環(huán)保的行業(yè)使命進(jìn)行得更為徹底。這會(huì)是電梯能耗的歷史性突破、電梯節(jié)能史上的一個(gè)分水嶺。應(yīng)用制動(dòng)電能回饋技術(shù)可在此耗電水平節(jié)電率16%～42%，平均節(jié)電30%左右。
2、在用電梯的節(jié)能改造技術(shù)的應(yīng)用
許多電梯仍是采用傳統(tǒng)的交流變極調(diào)速和交流調(diào)在調(diào)速技術(shù)。這部分電梯電能損耗極大，這些落后耗電電梯也給用房群眾增加了高昂的電費(fèi)，常引起用戶(hù)的不滿(mǎn)。對(duì)這部分電梯可提倡電梯節(jié)能技術(shù)的使用和改造舊電梯的控制系統(tǒng)，改造電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)，采用先進(jìn)的變頻控制技術(shù)和永磁同步電機(jī)可節(jié)能30%～50%左右，同時(shí)再采用能量反饋技術(shù)可高達(dá)70%，若全國(guó)按占1/3總量老舊電梯計(jì)30.63萬(wàn)臺(tái)，按每臺(tái)平均節(jié)能30%計(jì)算，每臺(tái)/年節(jié)約0.864萬(wàn)kW/h計(jì)），舊梯改造全國(guó)每年節(jié)約26.46億kW/h，（按每千瓦時(shí)0.60元計(jì)）節(jié)約15.87億元。同時(shí)還能有效提高電梯運(yùn)行的舒適感、穩(wěn)定性和安全性。
在用電梯大部分， 大都采用了“交-直-交”變頻拖動(dòng)。現(xiàn)有技術(shù)是把電梯制動(dòng)工況產(chǎn)生的電能整流為直流電，經(jīng)制動(dòng)電阻泄放，變?yōu)闊崮?。?yīng)用制動(dòng)電能回饋裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，就是把制動(dòng)電阻換成回饋裝置即可。該裝置只有5根接線(xiàn)，其中2根接原制動(dòng)電阻的直流母線(xiàn)，另3根接三相動(dòng)力電源。將電機(jī)轉(zhuǎn)換到負(fù)載上的機(jī)械能反變換成電能回饋再生利用，使電動(dòng)機(jī)和負(fù)載在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電網(wǎng)電能下降。
例如：地處深圳市華強(qiáng)北的現(xiàn)代之窗大廈共8臺(tái)高層電梯，每臺(tái)電梯每月的原有用電量在2500kW/h左右；現(xiàn)在安裝使用電梯節(jié)能產(chǎn)品后，每臺(tái)電梯每個(gè)月的用電量在1600kW/h左右，每月實(shí)現(xiàn)的節(jié)電量在900多kW/h，在24個(gè)月內(nèi)就可收回成本。
五、電梯節(jié)能降耗工作的新機(jī)遇
1、節(jié)能法的實(shí)施給電梯節(jié)能降耗工作提供法律支持
今年4月1日開(kāi)始實(shí)行的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第七條規(guī)定：國(guó)家實(shí)行有利于節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的產(chǎn)業(yè)政策，限制發(fā)展高耗能、高污染行業(yè)，發(fā)展節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)業(yè)。國(guó)務(wù)院和省、自治區(qū)、直轄市人民政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)節(jié)能工作，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)企業(yè)降低單位產(chǎn)值能耗和單位產(chǎn)品能耗，淘汰落后的生產(chǎn)能力，改進(jìn)能源的開(kāi)發(fā)、加工、轉(zhuǎn)換、輸送、儲(chǔ)存和供應(yīng)，提高能源利用效率。國(guó)家鼓勵(lì)、支持開(kāi)發(fā)和利用新能源、可再生能源。第八條規(guī)定：國(guó)家鼓勵(lì)、支持節(jié)能科學(xué)技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、示范和推廣，促進(jìn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。
《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》規(guī)定：對(duì)高耗能的特種設(shè)備，按照國(guó)務(wù)院的規(guī)定實(shí)行節(jié)能審查和監(jiān)管。
2、安全與節(jié)能并舉成為電梯管理的新舉措
國(guó)家質(zhì)檢總局已明確將大力推進(jìn)電梯的節(jié)能審查和監(jiān)管政策，實(shí)施安全與節(jié)能并舉的新舉措，將采取制訂規(guī)范、明確指標(biāo)、逐步更新、逐年推動(dòng)的策略，逐步提升電梯節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用范圍，力爭(zhēng)用5～10年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能技術(shù)的普遍應(yīng)用。這給電梯節(jié)能降耗工作帶來(lái)新的機(jī)遇。
國(guó)家質(zhì)檢總局已經(jīng)立項(xiàng)組織開(kāi)展《電梯能源效率評(píng)價(jià)與檢測(cè)技術(shù)研究》，并將陸續(xù)出臺(tái)電梯能源效率檢驗(yàn)檢測(cè)、電梯能源效率審查與監(jiān)管等特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，這給電梯節(jié)能降耗工作帶來(lái)了評(píng)價(jià)的依據(jù)，也創(chuàng)造了有利條件。
六、電梯節(jié)能降耗市場(chǎng)潛力巨大
近年，由于國(guó)際、國(guó)內(nèi)能源日趨緊張，能源價(jià)格也一路飄升，國(guó)內(nèi)電價(jià)也漲了不少，甚至在許多時(shí)間，特別是用電高峰許多城市采取了拉閘限電，影響企事單位的正常工作，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而如果在全國(guó)90萬(wàn)臺(tái)電梯全部開(kāi)展電節(jié)能降耗工作，按每臺(tái)電梯節(jié)能30%，那將是一個(gè)很大的數(shù)字，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1、良好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的市場(chǎng)給電梯節(jié)能降耗工作帶來(lái)強(qiáng)大動(dòng)力
近年，圍繞電梯節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，很多企業(yè)和相關(guān)單位投入了大量的人力物力，不但開(kāi)發(fā)出一批具有市場(chǎng)價(jià)值的節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品，而且也確實(shí)在積極推動(dòng)電梯產(chǎn)品及行業(yè)的良性發(fā)展，巨大的市場(chǎng)空間和良好經(jīng)濟(jì)效益讓眾多的電梯節(jié)能技術(shù)及時(shí)推廣應(yīng)用，可以說(shuō)市場(chǎng)的認(rèn)知與符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的利益推動(dòng)，也將是推動(dòng)電梯節(jié)能工作的有序快速發(fā)展的動(dòng)力。
據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在相同的測(cè)試方法下，交流雙速電梯每噸•千米耗電量為8.30～8.76度；ACVV調(diào)速電梯每噸•千米耗電量為5.01～5.28度；VVVF有齒輪電梯每噸•千米耗電量為1.67～3.46度；VVVF無(wú)齒輪電梯每噸•千米耗電量為1.05～2.27度。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，完成相等的運(yùn)送量，不同的電梯的耗電水平相差可達(dá)8倍，如果加上電能回饋裝置的影響，差距會(huì)更大。一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)一個(gè)電視塔在用的4臺(tái)電梯進(jìn)行了耗電計(jì)算，這4臺(tái)電梯已經(jīng)使用了10幾年，采用的是老式的進(jìn)口直流電梯，一個(gè)月的電費(fèi)高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元。如果采用先進(jìn)的節(jié)能電梯，5年時(shí)間節(jié)約的費(fèi)用就足夠更換全新的節(jié)能電梯了，可見(jiàn)電梯節(jié)能降耗工作的廣闊前景。
2、開(kāi)展電梯節(jié)能降耗的必要性
我國(guó)是一個(gè)耗能大國(guó)，同時(shí)還是一個(gè)能源利用率較低的國(guó)家，節(jié)約能源是一項(xiàng)利國(guó)利民的大事。根據(jù)國(guó)家特種設(shè)備主管部門(mén)近期的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)顯示，我國(guó)在用電梯約91.7萬(wàn)臺(tái)，每年新增電梯均在15％以上，2007年全國(guó)電梯耗電量約為262.9億kW/h。中國(guó)電梯協(xié)會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，我國(guó)將在2010年成為世界節(jié)能電梯推廣使用最多的國(guó)家。國(guó)家有關(guān)部門(mén)也表示，將在一定時(shí)間內(nèi)在全國(guó)范圍內(nèi)推廣節(jié)能電梯。若在新電梯產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用永磁同步電機(jī)、制動(dòng)電能回饋等節(jié)能技術(shù)，單機(jī)可節(jié)電約30％左右，全國(guó)僅新增電梯一項(xiàng)每年就可節(jié)電11.75億kW/h以上，再加上對(duì)在用電梯實(shí)行節(jié)能審查和監(jiān)管，對(duì)高耗能電梯實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，采用先進(jìn)的變頻控制技術(shù)和永磁同步電機(jī)可節(jié)能20%～45%左右，如果采用能量反饋技術(shù)最高可節(jié)能70%，若全國(guó)在電梯計(jì)91.7萬(wàn)臺(tái)，按每臺(tái)平均節(jié)能30%計(jì)算，每臺(tái)/年節(jié)約0.864萬(wàn)kW/h計(jì)），在用電梯改造全國(guó)每年節(jié)約79.23億kW/h，新舊梯加起來(lái)可節(jié)能90.98億kW/h，如按每千瓦時(shí)0.60元計(jì)，全年可節(jié)約54.59億元，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
七、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)電梯節(jié)能技術(shù)的采用，不僅緩解國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的電力緊張局勢(shì)，隨著每年的電梯數(shù)量、用電價(jià)格逐年增長(zhǎng)，那么綜合全國(guó)電梯節(jié)能的巨大潛力對(duì)社會(huì)將是巨大貢獻(xiàn)。以“能源再生技術(shù)”為例，該技術(shù)能使電梯在下降的過(guò)程中將能量返回電網(wǎng)，進(jìn)入電能再生運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)，這種“再生能源”的狀態(tài)使全球電梯市場(chǎng)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用有了質(zhì)的飛躍。目前有些電梯能源再生驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在相同的電梯運(yùn)行條件下，可以比非能源再生系統(tǒng)最多節(jié)約70%的電能。
業(yè)內(nèi)人士指出，能源再生技術(shù)的重大意義主要體現(xiàn)在：如果我國(guó)今后10年新裝的電梯都采用能源再生變頻器，預(yù)計(jì)到2017根所年年底，全國(guó)將節(jié)省電能40.7億千瓦時(shí)，CO2排放將減少5100萬(wàn)噸左右，SO2排放將減少13.2萬(wàn)噸左右；NOx排放將減少13.2萬(wàn)噸左右；5490噸塵埃不需要排放到空氣中；節(jié)水946.
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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