变频器与节能概述

    变频器主要用于交流电动机（异步电机或同步电机）转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案，除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自20世纪80年代被引进中国以来，变频器作为节能应用中越来越重要的自动化设备，得到了快速发展和广泛的应用。在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业以及公用工程（中央空调、供水、水处理、电梯等）中，变频器都在发挥着重要作用。

    变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的却是节能。中国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足。在国家每年的电力消耗中，60%～70%为动力电，而在总容量为5.8亿千瓦的电动机总容量中，只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。据市场研究报告分析，在中国，带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦。因此国家大力提倡节能措施，并着重推荐了变频调速技术。

    应用变频调速，可以大大提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。以风机水泵为例，根据流体力学原理，轴功率与转速的3次方成正比。当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的3次方下降。因此，精确调速的节电效果非常可观。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计裕量偏大。而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，变动负载的节能潜力巨大。

    以电力行业为例，由于中国大面积缺电，电力投资将持续增长，同时，国家电改方案对电厂的成本控制提出了要求，降低内部电耗成为电厂关注的焦点，因此变频器在电力行业有着巨大的发展潜力，尤其是高压变频器和大功率变频器。有报告显示，仅电力行业，一年的变频器市场规模就达到了2.5亿元以上。由此也可以看出，变频器的节能应用前景非常广阔。

    实现能源资源优化配置与合理利用是从整体上提高能效、转变经济增长方式，建设资源节约型社会的重要内容，从源头推动经济（产业）  能源（资源）  环境（生态）三者间的协调互动，其范畴包括以环境和生态为约束条件，调整优化产业结构、行业结构、企业结构、产品结构、能源消费结构和供应格局，统筹规划能源开发、运输、储存、加工、转换、燃料替代等，实现能源利用的最佳整体效益，促进经济和社会向节能型发展。

    中国节能技术政策大纲中，对于变频器与节能的描述主要有：“推广高效电动机和变压器，变频器和无功补偿器，特别是风机、泵用的电动机加装变频器；采用高效节能变压器，对在线变压器进行合理匹配；采用经济运行节电技术。”

    通过调查发现，目前在用的主要通用设备有工业锅炉、工业窑炉、各种电动机、风机、泵、农村排灌机械、压缩机、气体分离设备、电力变压器、内燃机、汽车、拖拉机等，这些通用设备年消耗能源占全国总能耗的50%以上，总体能源利用效率比国外先进水平低10%～15%。因此，使用变频器调速节能的潜力非常大。