[原创]新风光对行业节能环保的思考

年初，吴晓波通过自媒体文章《去日本买只马桶盖》从年会期间同事购买日本马桶盖说起，反思中国传统产业。认为“所谓的传统产业，是否“日薄西山”、无利可图，完全的取决于技术和理念的创新”。那么，我们是否可以这样说，不仅是传统产业，在任何产业，唯有“自求突破”，力求技术上的不断创新，实现产品功能价值最大化，才能开辟出一条新径？

当然，产品的提升必定是离不开持续不断的技术研发，而一个企业愿意花费多少心血、投入多少资金在技术研发上面，其是否有突围之心便可见一斑了。大至传统行业我们今天尚且不说，不如今天我们就来谈谈这样一家公司——新风光电子科技股份有限公司（以下简称新风光）。

新风光厂区环境优美

新风光总经理胡顺全

坚持创新

新风光是由兖矿集团投资控股的专业从事电力电子节能控制技术及相关产品研发、生产、销售和服务于一体的国家高新技术企业，成立于2004年8月，位于山东汶上经济开发区。

公司产品主要为各类高、中、低压变频器、高压动态无功补偿装置（SVG）、轨道交通能量回馈装置、特种电源等，广泛应用于水泥、电力、煤炭、冶金、采矿、石油、化工、市政、风力发电、轨道交通等领域，可以为客户量身打造调速节能、智能控制、改善电能质量等方面的产品及解决方案。

多年来，新风光致力于节能新产品及新技术的开发，每年公司的研发费用约占销售收入的8%以上，保证了公司技术水平在同行业中保持着领先地位。技术新产品每年的销售额占到公司销售收入的30%以上。其中，技术中心研发人员近百人，当中济宁市最高科学技术奖者1人，博士、硕士10多人，研发团队平均年龄30岁左右，有强烈的求知欲和创造精神。研发中心更有建筑面积3000平方米，配有各种检测仪器二百多（台套），建有国内先进水平的电力电子变流器装置实验室。同时产品获得了包括国家技术发明二等奖在内的一系列国家省部级奖励。

此外，除了自身研究创新外，新风光还注重引进企业外智力资源，加快企业科技创新发展，推进国内领先的电力电子节能产品研发制造基地的建设。

2009年新风光与浙江大学合作建设山东省电力电子技术与能源装备院士工作站，吸引院士团队进站工作，开展相关科学研究。同时与中科院、清华大学、山东大学等科研机构和高校在电源、逆变器、智能电网关键设备的研究开发过程中，建立起长期稳定的合作关系。

新风光先后为中科院电工所独立研制的“逆变器及其与电网切换系统”，应用于“500kW超导储能系统”；为中科院等离子体物理研究所独立研制“等离子体垂直位移快速控制电源”，用于“863”项目国家重大科学研究项目—“人造太阳”工程；为清华大学核能院独立研制新开发的“电磁轴承控制系统”，成功应用于国家十五“863”能源领域重点高科技攻关项目—10兆瓦高温气冷堆氦气直接透平循环发电系统(核电站)。

由新风光、天津大学等5家单位合作完成的“复杂工况下电机系统高效能运行与控制关键技术及其应用”成为近几年来该领域的重大技术突破，项目研究达到国际先进水平，该项目获2013年国家科学技术发明二等奖。

截至目前，新风光拥有知识产权101项，其中发明专利16项，计算机软件著作权证书7项和软件产品登记证书4项，产品先后获得了1项国家技术发明二等奖，5项国家重点新产品称号，2项国家火炬计划，4项山东省科技进步奖，2项科技部中小企业技术创新基金项目，参与了2项国家“863”计划产品研制和1项国家大科学工程装备的研制。

如此众多的数据足以证明新风光十分重视技术和理念的创新，我们也有理由相信，新风光是能够突围成功的。[Page]

契合环保新理念 研发节能新产品

新风光办公楼外景

作为国内最早研制变频器的公司之一，新风光技术实力雄厚，开发制造变频器的技术处于国内领先地位，可为用户量身定做各种型号的变频器。开发的四大系列产品中有多项产品获奖：高压变频器、提升机高(低)压变频器、变频加热电源、石油钻机专用变频器、风电并网变流器被列为国家重点新产品；高压提升机变频器是国内首创产品，被列为国家火炬计划项目，获山东省科技进步奖；风电并网变流器2009年获山东省科技进步奖，获科技型中小企业技术创新基金重点项目资助。公司产品是山东省“十一五”100项重大节能装备首批项目上榜品牌，荣获山东省重大节能成果奖。

上文当中我们提到，每年新风光用约占销售收入8%以上的研发费用用以节能新产品及新技术的开发，然而，新产品研发的方向有很多，新风光又为什么独独选择致力于节能新产品及新技术的开发呢？是出于哪方面的考虑呢？

新风光认为，2014年9月，国务院发布了《国家应对气候变化规划（2014-2020年）》，明确了我国应对气候变化的时间表和路线图。2014年11月在北京召开的APEC会议上，中美双方共同发表了《中美气候变化联合声明》，中国和美国公布了2020后的减排目标：2025年，美国将在 2005 年的基础上减排26%至 28%。中国计划将二氧化碳排放峰值控制在 2030年左右，并尽早实现。积极应对气候变化事关中华民族和全人类的长远利益，牢固树立生态文明理念，努力走一条符合中国国情的发展经济与应对气候变化 双赢的可持续发展之路。中国要实现减排承诺，发展低碳经济势在必行。

APEC蓝，是2014年热点话题之一；柴静的《穹顶之下》也在全国掀起了轩然大波；国务院总理李克强在政府工作报告中更是强调要打好节能减排和环境治理攻坚战，可见，节能减排、环境治理已经到了刻不容缓的地步了，所以，致力于节能新产品及新技术的开发必定是一条光明大道。

当然，水泥工业是二氧化碳的排放大户，在如今节能减排的大环境下，自然而然的受到了无限“关注”，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。

挖掘水泥行业变频节能潜力

高压生产区

在水泥的生产中，电动机负载电耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，对于一条水泥生产线其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上，因此做好风机电动机的降耗增效工作就显得极为重要。

目前很多水泥厂的风机大马拉小车现象严重，大部分风机调节负荷采用调节进、出风口阀门的开度来实现，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。我国在2007年10月25日颁布、2008年5月1日起执行的强制性标准《GB50443-2007水泥厂节能设计规范》中的第4.3.5条规定：“窑尾高温风机应采用变频调速装置”。

节约能源是我国的基本国策，国家制定了“节能中长期专项规划”，为落实此规划目标，国家发改委最近启动了十大重点节能工程，作为耗能大户的水泥行业是国家宏观调控的重点，也是节能的重点行业。为了提高我国水泥行业的竞争力，国家重点扶持中国建材、海螺水泥、冀东水泥、山水水泥、中联水泥、华新水泥、天瑞水泥、祁连山水泥、金隅水泥等集团公司对行业进行整合，并将节能降耗作为硬性指标强制执行，这为我国水泥行业采用新技术、新工艺升级换代提供了大量的商机。[Page]

新风光变频调速系统技术特点

兖矿产业园一期

那么，既然水泥行业具有大量商机，新风光变频调速系统技术又具体有哪些特点呢？

风光牌JD-BP系列变频器以高速DSP为控制核心，采用无速度矢量控制技术、功率单元串联多电平技术，属电压源型变频器，输入功率因数高，输出波形质量好，不必采用输入谐波滤波器、功率因数补偿装置和输出滤波器；不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，可以使用普通的异步电机。产品2003年被列为国家重点新产品，高压提升机变频调速系统2005年被列为国家火炬计划项目，获科技部中小企业技术创新基金项目资助。2007年，风光牌变频器被评为中国名牌产品，是国内变频器行业为数不多的三个名牌产品之一。

具体来说，风光变频器除具有一般普通变频器的性能外，还具有以下突出特点：

(1)采用高速DSP作为中央处理器，运算速度更快，控制更精准。

(2)飞车启动功能。能够识别电机的速度并在电机不停转的情况下直接起动。

(3)完整的工频/变频自动互切技术。现在的高压变频调速系统一般设置工频旁路切换柜，变频器发生故障时能使高压电机转至工频运行，旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式，手动旁路需人工操作，适应于无备用装置或不重要的运行工况，自动旁路可在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。新风光提供的自动旁路切换柜，不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态，还可实现在变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能，整个转换过程不会对用户设备的运行造成任何影响。

(4)旋转中再启动功能。运行过程中高压瞬时掉电3s内恢复，高压变频器不停机，高压恢复后变频自动运行到掉电前的频率。

(5)线电压自动均衡技术（星点漂移技术）。变频器某相有单元故障后，为了使线电压平衡，传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相相同的电压，而线电压自动均衡技术通过调整相与相之间的夹角，在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压均衡输出。

(6)单元直流电压检测：实时显示检测系统的直流电压，从而实现输出电压的优化控制，降低谐波含量，保证输出电压的精度，提升系统控制性能，并可使保证运行维护人员实现对功率单元运行状况的全面把握。

(7)单元内电解电容因采取了公司专利技术，可以将其使用寿命提高1倍。

(8) 散热结构设计合理，单元串联多重化并联结构，IGBT承受的电压较低，可以有较宽的过压范围(≥1.15Ue)，设备可靠性更高。

(9) 具备突发相间短路保护功能。如果由于设备原因及其他原因造成输出短路，此时如果变频器不具备相间短路保护功能，将会导致重大事故。变频器在发生类似问题时能够立即封锁变频器输出，保护设备不受损害，避免事故的发生。

(10) 限流功能：当变频器输出电流超过设定值，变频器将自动限制电流输出，避免变频器在加减速过程中或因负载突然变化而引起的过流保护，最大限度减少停机次数。

(11) 故障自复位功能：当变频器由于负载突变造成单元或是整机过电流保护时，可自动复位，继续运行。

另外，变频器在水泥行业应用中还有以下应对措施：

（1）高温风机的管道“塌料”问题解决方案

窑尾高温风机是保证熟料生产线物料预分解的重要负载，即使在以往工频运行、采用液力耦合器调速的高温风机，也常见由于管道“塌料”导致高温风机电机过负荷跳闸，导致生产中断。而对于由于变频器装置的电力电子器件的过负荷能力的限制，以上由于塌料造成的高温风机过负荷导致的变频器保护停机现象如无专业技术是不可避免的，将给水泥生产线造成更多的损害。

高温风机由于“塌料”导致的过负荷是由于在旋窑水泥生产线生产过程中的预热器管壁上的粉尘粘附到一定厚度时就会坍塌脱落，造成管道内粉尘浓度增大，阻力增加，负压升高，使排风机负荷增加或如果垂直烟道或预热器内在清结皮或有物料塌料时，同样也会造成气流波动，使排风管内气流紊乱，造成高温风机过负荷停机，该现象的频繁出现对高温风机电动机造成损坏。在实际使用过程中的“塌料”现象，会不定期的导致电机运行电流在极短的时间内超出正常电流的数倍，如使用目前国内外一般厂家的通用型高压变频器，可能导致变频器运行过程中频繁跳机，直接影响高温风机与水泥生产线的正常运行。

新风光作为目前国内高压变频器行业的专业生产制造商，其研制的高压变频调速系统特别针对高温风机的运行工艺情况进行了大量的研究分析，技术研发人员经过深入应用现场，了解掌握现场工艺情况，总结应用经验，推出了针对水泥窑尾高温风机的专用技术，从设备的硬件设计、控制软件设计等多方面对高温风机的不定期的尖峰负荷运行进行全方位的设计改进，有效地避免了一般高压变频器在运行中由于“塌料”所导致的反复跳机，与工频液耦运行相比也降低了跳机的可能性，为水泥企业保证生产安全性、经济性作出技术与设备保证。风光牌高压变频器目前已在多条水泥生产线的高温风机得到实际应用，解决了高温风机变频器由于“塌料”导致的跳闸停运、生产中断的问题，大大降低了由于高温风机停运对生产造成的影响，取得节能、增效的巨大效益，得到用户普遍认可。

（2）风机电机在旋转情况下启动的问题

由于风门挡板在未关严或其他原因，受风机的拖动，电机处于旋转状态，启动在旋转中的电机时，变频器可自动搜索跟踪电动机转速并按照设定加减速时间恢复正常运行状态（即飞车启动问题），保证风机安全运行不跳闸。

对旋转中再启动功能的需求，系统提供完备的参数设定功能，保证系统动作有效，保护得当，真正适应现场运行工况要求。

（3）多种控制保证措施，保证产品可靠运行

水泥行业连续生产的性质决定了用于水泥厂用的高压变频器需要有很高的可靠性，保证安全生产。水泥厂一般地处偏远，供电质量相对不高，对设备的电网适应性问题突出。相对适应进口品牌高压变频器，风光牌高压变频器拓扑结构采用功率单元串联技术方案，产品具有对电网电压的适应范围宽（－65%～115%Un），单元故障自动旁路、工频旁路、瞬时停电再启动功能、相间短路等多项完善的保护功能技术，提高了抗电网波动和负载扰动能力，大大提高产品在水泥应用现场的可靠性。

此外，新风光于1998年开始应用于水泥行业的电机节能改造，至今已成功用于日产1000T、2000T、2500T、3000T、4000T、5000T、10000T水泥生产线的窑头排风机、窑尾排风机、高温风机、生料磨循环风机、煤磨排风机、水泥磨排风机等负载的节能改造，取得了显著的经济效益。截至目前，新风光变频器在水泥行业的业绩超过20000台，其中高压变频器业绩超过1500台。

新风光对行业的思考

从水泥行业采用新技术、新工艺升级换代而发现大量商机，到坚持不懈的研发技术，无不透露着新风新风光的对行业、时代的思考。

吴晓波的自媒体文章《去日本买只马桶盖》中这样写道：其实制造业有个非常朴素的哲学，那就是：做电饭煲的，你能不能让煮出来的米饭粒粒晶莹不黏锅；做吹风机的，你能不能让头发吹得干爽柔滑；做菜刀的，你能不能让每一个主妇手起刀落，轻松省力；做保温杯的，你能不能让每一个出行者在雪地中喝到一口热水；做马桶盖的，你能不能让所有的屁股都洁净似玉，如沐春风；从电饭煲到马桶盖，都归属于从新风光对水泥行业节能环保的先见，到研发技术的“热心”投入，新风光中正是验证了吴晓波文中所说的“自求突破，咬碎压根，力求技术上的锐度创新，由量的扩展到质的突围”。

我们发现有越来越多的企业追求短期的效益，它们会通过“复制、粘贴”来生产技术、也会随波逐流来选择有“价值”的行业，却不愿意去追问“如何使得马桶盖能够让屁股更加洁净”。

勒庞在《乌合之众》中说：“群氓的时代”。企业就像被裹挟的蚂蚁，在群体中狂欢，又在群体中失去独立的个体。无论行业形势如何发展，我们一定要坚持思考、坚持创新。如此，才能看到更多行业的生命力，力求人们去日本不必再带着“电饭煲、马桶盖”回来。

此前，李克强总理在两会的政府工作报告中就曾说：要实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。可见，事到如今，创新二字已经是必不可少，而非是值得“张扬”了。但是，究竟践行如何，我们则该拭目以待了。

编者注：

在即将举行的“2015第四届中国水泥网年会”上，新风光公司将发表主题为“新风光高压变频器概述及水泥行业应用案例”的演讲，围绕节能环保、高压变频器水泥行业的应用前景等关键字展开演讲。想知道具体内容吗？敬请期待吧！

  附件：二零一五中国水泥网年会暨百强榜TOP100颁奖典礼参会回执