合作投資變頻節電工程可行性研究報告
1總論
1． 1 引言
變頻節電器是近幾年發展起來的一種新型節能產品，對于各種交流電機設備，配備專用的變頻器后，可以使原電機的能源利用率大大提高，從而達到節電之目的。在能源日益緊張的今天，變頻器作為交流調速的一種主要手段，以其很強的可靠性和抗干擾能力，在工業生產中得到了越來越廣泛的應用，具有廣闊的市場潛力。
為了開發變頻節電市場，本公司對該項目的可行性進行了較全面的分析，提出了合股經營的發展戰略。本報告從變頻節電器發展的歷史背景、應用領域、市場前景入手，分析了開展變頻節電器工程的現實意義和實際效果，并根據項目的發展前景提出了合作投資的可行性。
1． 2項目依據
在當前全球經濟發展過程中，能源始終是制約國家經濟增長的主線之一。能源工業作為國民經濟的基礎，對于社會的進步、企業的發展和人民生活水平的提高都極為重要。我國雖然地大物博、資源豐富，但仍然是能源貧國。有資料表明，由于受資金、技術和能源價格等因素的影響，我國能源利用率比發達國家低很多。90年代，中國高能耗產品的耗能量一般比發達國家高12%～55%，能耗綜合利用效率為32%，能源系統總效率為9.3%，只及發達國家的50%左右，90%以上的能源在開采、加工轉換、儲運和終端利用過程中損失和浪費。特別是在電力和電力設備利用上，由于我國總體裝備比較落后，能源效率更低。雖然我國電力行業發展迅速，但仍然滿足不了經濟的發展和人民生活需求增長的需要。因此，節約能源已是擺在每個人面前的重要話題，特別對于一個企業的發展更顯得十分重要。
節能的根本出路在于技術進步。過去長期提倡的“節約用電”，在很大程度上是限制用電。新的“節電”概念應該是通過對現有的用電設備、電器、用電觀念等進行改革，提高電能的利用效率和提高單位能耗所創造的經濟效益。美國著名的財經刊物《CFO》（財政執行官）雜志最近發表的對美國1000家最大的上市企業所做的一項調查，獲得了兩項驚人的發現：第一，電費開支通常為企業的第三或第四項最大的成本；第二，對多數企業而言，電費是未被企業控制的最后一項成本。在多數人的傳統概念中，電費成本是生產成本中的一部分，無需單獨加以考慮。他們可以對物料成本控制，人工成本控制，運輸成本控制，稅費控制和行銷費用的控制，但恰恰對電費的控制感到力不從心。《CFO》雜志為此而驚呼：電費成本控制，成了美國大公司的最后一塊成本控制處女地，是未控制的一項成本，同時也是企業的最后一項可控成本。為了降低生產成本，提高經濟效益，我們有理由提出，節電也是一種資源，要進行節電資源結構分析，進行節電資源綜合規劃，努力提高節電資源的利用率。
1．3 項目背景
我國從80年代初期就開始制定了“能源開發與節約并重，近期把節約放在優先地位”的能源發展總方針，有計劃、有組織地開展了有效的節能工作。為了轉變和更新觀念，黨的十五大提出了“高度重視節約能源和原材料，提高資源利用率”的方針。為了推進全社會的節能工作，提高國民經濟和社會效益，1997年11月1日，第八屆全國人民代表大會常務委員會第28次會議通過了《中華人民共和國節約能源法》，并于1998年1月1日起開始施行。節能法的實施，將節約能源納入了法制的軌道，法律要求各行各業應當制定節能技術政策和發展規劃，推廣節能新技術、新設備和新材料。在節能法中，明確提出國家鼓勵發展下列通用節能技術：“逐步實現電動機、風機、泵類設備和系統的經濟運行，發展電機調速節電和電力電子節電技術，開發、生產、推廣質優、價廉的節能器材，提高電能利用效率”。國家計委基礎產業司節能和新能源處陳和平處長在《我國“十五”節能規劃思路》中指出：“在調研的基礎上，提出推進電機及其拖動系統和調速系統的一攬子節能促進標準、政策、投資、計劃等，爭取使系統效率提高12～15個百分點，年節電數百億千瓦時”，同時，他又指出：“十五”計劃中，我國電機系統節能方面的投入將高達500億元左右。這就為能源消耗大戶之一的電機節能提供了一個巨大的市場需求空間。
2 變頻節電工程應用領域
變頻節電器產品應用領域集中體現在有電機設備的行業，在深圳、東莞地區已經涉及的主要產品是塑膠行業的注塑機變頻節電器。另外，變頻節電器也在向空壓機、空調、恒壓供水、紡織機等領域發展。
本報告將重點介紹注塑機變頻節電工作原理和性能特點，其他變頻節電產品的工作原理與其基本相同，可以參考。
2．1 注塑機變頻節電工程
2．1．1 注塑機變頻器節電工作原理
現有注塑機絕大部分為定量泵的液壓系統，其油泵馬達以恒定的轉速提供恒定的液壓油流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節流。高壓節流率一般為60%～70%，能量損失多達30%～40%。同時，由于液壓油長期的全速回圈流動，與液壓件、機械件的劇烈摩擦，造成油溫過高、機械壽命縮短等弊端。針對高壓節流耗能現象，部分注塑機廠家已研制出變量泵的注塑機。但由于將定量泵液壓系統改造為變量泵液壓系統的工程浩大、成本過高等多方面原因，因此這種改造是不實際的。
由于注塑機是一種典型的周期性變動負荷設備，在一個完整的生產周期（包括鎖模、射膠、充填、熔膠、冷卻、開模）的不同階段中，對于其液壓系統來說，每個階段對壓力的需求是不同的，從油泵的負荷特性可知,油泵轉速愈高，其輸出壓力就愈大，這樣，只要調節油泵電機的轉速就可以實現液壓系統壓力的調節。
變頻節電器是一種可改變工頻（50赫茲）電源頻率的電源控制裝置，通過變頻器來調節頻率可實現交流電動機轉速的改變。注塑機專用變頻節電器正是按照這一原理，根據注塑機生產工藝對系統壓力、流量的需求，直接利用注塑機電子控制的同步信號，變頻器全過程跟蹤各級壓力和流量的變化，通過自動調節油泵電機的轉速以適應各階段的需求，使油泵電機的輸出負荷與工藝流程對系統的需求呈合理的匹配關系，從而達到最大限度的節電目的。
從理論上我們可知，電機的轉速N與供電頻率f有以下關系：
120 f
N = ———— （1 – s）
p
其中： p——電機極數 S——轉差率
可見，電機轉速和頻率成正比，如果不改變電動機極的對數，只改變供電的頻率，電動機的轉速即成正比例改變。
又根據定理： Q ∝ N， M ∝ N2 P ∝ N3
其中： Q-流體的流量， M-軸轉矩，P-軸功率
由以上可知，軸功率同電機轉速成立方關系，改變電機頻率，軸功率即成立方關系變化。
注塑機專用變頻節電器采用注塑機流量控制信號，控制注塑機電機。
控制系統圖如下：
三相380V電源
2．1．2 注塑機變頻節電系統功率特性
下圖是一臺油泵電機節電與非節電運行的實測功率特性曲線.
注塑機型號： 震德CJ180 M3注塑機
油泵電機功率：18.5KW 成型周期：32秒
加工產品特征：硬塑裝配玩具（ABS材質），一模八腔，11.5盎士
由上圖可看出，由于采取了變頻調速技術，在節電狀態下，油泵電機的輸出功率在一個周期的各個階段較之非節電狀態均有明顯下降，特別是在冷卻、清料時輸出功率幾乎為零。圖中陰影部分即反映出節省出來的功率。
2．1．3 注塑機變頻器節電系統運行狀況
⑴ 保留注塑機油泵馬達原有Y-Δ啟動/運行線路不變。
⑵ 對注塑機原有液壓系統及計算機控制系統不作變動。
⑶ 電機軟啟動，對電網無大電流沖擊，延長電機使用壽命，同時減輕開鎖模振動和機械沖擊，延長設備和模具的使用壽命。
⑷ 節電器根據注塑機生產工藝的需求，全過程跟蹤各級壓力和速度的變化，自動進行油泵電機的轉速調節。
⑸ 更換模具及改變注塑機工作狀態，均無需對變頻器作任何調整。
⑹ 節電器采用市電/節電運行轉換控制方式，以備故障時不影響生產
2．1．4 注塑機變頻節電系統性能特點
⑴ 電機軟啟動，啟動時無大電流沖擊，延長電機使用壽命；使用相同功率的電機群，在省電的同時，還可大幅度地降低由于電機通常方式運行時沖擊電流對供電變壓器或發電機組裝機容量的要求。
⑵ 系統發熱明顯減少，液壓系統油溫降低，減緩油質劣化程度，延長密封件的老化時間，降低停機維修機會，節省大量維護費用。
⑶ 注塑機冷卻用水可節省30%以上。
⑷ 具有過壓、欠壓、過流、過載、故障重起動等各種保護功能，使注塑機保護系統更齊全可靠。
2．1．5 注塑機變頻節電器產品
⑴ ALPHA2000型注塑機專用變頻節電器：針對注塑機的工作特性，采用閉環控制軟件，跟蹤注塑機生產全過程，節電率可達30-70%。該產品已被國家認定為“2001年國家高科技成果推廣產品”。
⑵ CVF-ZS系列注塑機專用變頻節電器：采用先進的德國西門子IGBT及三菱的IGBT元器件，并采用了32位單片微處理器（CPU），可直接與注塑機比例流量閥的流量信號和比例壓力閥的壓力信號相連接，通過專用參數的設定，可與各種注塑機中使用的油泵馬達進行最佳匹配，保持高效節能運行。
⑶ 森蘭SB60G通用變頻調速器：獨特的擬超導技術，低速高轉矩輸出；內置PLC功能，實現小型生產線的自動化控制；轉差補償，AVR自動穩壓功能；IPM、IGBT智能模塊超靜音運行；大功率機型超小形體，超輕重量；全封閉柜機，惡劣條件下也能可靠運行。
另外，日本的產品有：松下，三菱，東芝，富士，三肯等。
德國的產品有：西門子等
臺灣的產品有：安川，安邦信等。
2．2 空壓機變頻節電工程
2．2．1 空壓機變頻器節電工作原理
空氣壓縮機是現代化生產車間不可缺少的設備。一般情況下，空壓機的技術指標是按車間最大用氣量來設計的，但用氣量一般不會穩定，用氣量高時，空壓機能充分利用其功率，用氣量低時，空壓機就會浪費一定能量。這樣，經常造成管網壓力過高，容易引發管爆；用氣量小時又會造成空壓機空轉現象，既浪費能源，又不能保證供氣質量。
采用變頻器技術對供氣壓力實現PID閉環控制，可以調節電機的轉速，從而調節空壓機的送氣量，使空壓機的壓力保持恒定，達到保證供氣質量和節能之目的。
2．2．2 空壓機變頻節電器應用范圍
對于具有風機、泵類的生產工場均可使用空壓機變頻節電器。
例如，石油化工生產過程中，流量、液面、壓力等工藝參數經常隨工況的改變而改變，常規的方法是采用控制閥門或擋板開度來改變流量液面等參數，這實際上是用人為增減阻力的方法實現調節，能量大量損失在閥門或檔板的阻力上。變頻調速器裝置可高效地、精確的調節電動機的轉速，使得流量、壓力等工藝參數的控制由低效的閥門、擋板的節流控制躍變為高效的轉速控制，從而節省大量的能源。
再如，在大慶石化公司煉油廠350萬噸/年常減壓車間，其燃料油泵流量在8000～10600噸/日之間變化，因工藝要求動態變化而更加頻繁。由于工業用的泵原動機大多為異步電動機，泵的特性曲線只能是一條或幾條不連續的曲線所組成，泵控系統的流量調節不連續，給長期連續運行的泵類負荷造成流量（壓力）波動，變頻技術的出現，使泵類負荷不連續的問題迎刃而解。大慶石化公司煉油廠進行變頻節電改造后，其節電率已達到30%，得到了良好的經濟效益。
2．3 空調變頻節電工程
空調器冷氣機的制冷能力是根據空調系統在最不利的使用情況下再加上一定的富余量而確定的，在實際運行中，幾乎很少有機會在這種狀態下滿負荷長時間運行，使這些設備處于低效率工作狀態，造成能源極大的浪費。同時，空調器制冷量隨季節、時間的變化存在著較大的差距，完全可以采用空調變頻節電器來進行調節，使空調系統始終保持在高效率節能和最佳的運行狀態。
據統計，中央空調的用電量占各類大廈總用電量的70%以上。采用變頻調速技術不僅能使商場室溫維持在所期望的狀態，讓人感到舒適滿意，更重要的是其節能效果高達30%以上，能帶來良好的經濟效益。
2．4 恒壓供水變頻節電工程
在一個供水系統中，水泵是整個系統的動力部分，主要用途是增壓供水。泵的選型一般以管網流量最大、揚程最大的不利狀況為依據。由于在實際情況中用水的需求量是在不斷變化的，因此，水泵的運行也要隨之進行變化才能達到補水速度的最佳匹配。恒壓供水變頻節電系統可隨時根據管網用水情況調節水泵速度，由實際用水多少來自動調節，保證管網壓力的穩定，達到供水自動化和節能目的。
2．5 紡織機變頻節電工程
依據紡織行業特殊的環境及機構而設計的紡織機專用變頻節電器，將原來機械齒輪調速改變為變頻無級調速，能克服原方式中存在的變速比調節范圍小、人工工作量大、無法確定線速比等缺陷，具有細紗機卷線機筒子機整輕機等紡織機械所需的不同控制功能，平均節電可達30%左右。
3 市場分析
3．1 市場容量
當前，電機是我國主要的工業耗電設備，據清華大學電機權威人士統計，我國電機的總裝機容量已達4億千瓦，年耗電量達6000億千瓦時，約占工業耗電量的80%。我國在用的電機拖動系統總體裝備水平僅相當于發達國家50年代水平。另外據統計，對于塑膠行業的電費成本，約占整個生產成本的20%～50%。在發達國家，變頻器在電機投用的普及率已達到80%，而我國變頻器的運用還在起步階段，普及率不到10%。從以上可以看出，變頻調速系統在我國有著非常巨大的市場需求。
從應用領域來說，國內變頻調速技術在經過幾年的應用推廣下已得到了較快的發展，變頻調速技術的領域已初步涉及到電子、機械、石化、冶煉、紡織、汽車等多種行業，應用范圍已覆蓋注塑機、空壓機、空調、恒壓供水、紡織機等各種交流電機設備。
從從發展區域來說，變頻調速技術的應用在我國沿海省份和南方城市發展較快，目前已有向內地快速滲透的趨勢。
深圳作為新興的特區工業城市，電子產業和其它行業發展迅猛，但節能工作尚處于起步階段。深圳市的標準煤能耗占全國能耗的1%，且有快速增長之勢，節電市場潛力非常大。
東莞地區是以制造業為主的產業基地，外資企業有14000余家，僅擁有注塑機的廠家就有3400多家，如果以每個廠20臺注塑機計算，東莞地區就擁有注塑機68000多臺，僅作注塑機一項就有著龐大的市場，其余的10000多家外資企業在其它領域的應用就更是無法統計。
在內地，對煉油廠、化工廠、化肥廠、造紙廠、冶煉廠、大型賓館、商場以及具備中央空調的生活小區，均可采用變頻調速技術，其市場潛力更是無法估量。
3．2 公司優勢
深圳市鑫科實業有限公司是一家集變頻器設計、開發、應用為一體的專業性節能公司。在變頻調速技術的實踐工作中，積累了豐富的經驗，具有得天獨厚的優勢。簡言之有如下幾點：
⑴ 有一批較強的技術力量，大專以上的工程技術人員占全公司人員的70%。
⑵ 有豐富的實際節電改造工作經驗，在最近半年時間里，公司已完成裝機的廠家就有近50家，裝機臺數100多臺，節電率可達30-70%。
⑶ 有產、供、銷和售后服務一條龍的運作程序和服務方式，深得客戶的信任。
⑷ 有一批客戶群。目前在東莞地區已有意向裝機改造的注塑機廠家已達100多家。在內地，特別是在湖南岳陽地區的長嶺煉化公司、岳化、岳陽恒立以及福建煉油廠等大型廠家，公司領導有較為密切的聯系。
⑸ 公司在深圳、東莞地區已發展成為一家很有名氣的變頻節電專業公司，列廣東地區注塑機節電行業5強之內。
3．3 市場風險
公司雖有一定的基礎和實力，但要尋求更大的發展空間，仍有一定的風險：
⑴ 有些廠家（特別是內地的廠家）對變頻節電技術還存在著“可有可無、猶豫不決、懷疑觀望”等模糊認識，這就會增加工作的難度。應加強營銷攻勢，加強宣傳力度，重點突破，帶動其它，向廣度和深度挺進。
⑵ 隨著市場的擴大 ，各競爭對手也在群起爭雄。目前廣東地區規模較大的節能公司約為4～5家，規模較小的節能公司也有約20～30家。估計經過一段時間的競爭后，資產能達到100萬元以上的、有工程實力的公司能保存10家左右。因此，如果不快速發展，按照“騎自行車——不快即倒”（厲以寧語）的原理，就會有被淘汰的危險。
⑶ 市場價格變化較大。由于變頻節電技術在南方城市推廣較快，市場價格也隨之波動變化，目前價格由原來35%以上的獲利率，逐步向20%獲利率的合理區靠攏，獲利空間在逐步減少。要采用相應的策略，爭取更多的市場份額，才能獲得更多的利潤。
⑷ 隨著變頻節電技術的發展，預計在10年之后，更新的節能技術可能會取代目前的變頻節電技術。因此，如果沒有不斷創新的精神，企業也很難長期生存。
3. 4 規避風險策略
根據市場存在的風險, 我們可以采取如下幾點策略：
⑴ 以注塑機變頻節電工程為龍頭，以通用變頻器為輔快速發展，盡快向內地滲透，爭取在其他工程領域有所突破。
⑵ 以參加展會、信息發布會等有效形式，廣泛開展對產品信息和公司形象的宣傳，擴大產品吸引力和公司影響力。
⑶ 對每一項工程先期免費進行試機，做好測試報告，并根據測試結果做好投資分析報告，為用戶設計一個滿意的、切實可行的投資方案。
⑷ 樹立典型工程，起到作好一家、帶動一片的效果。
⑸ 制訂靈活的價格政策，盡早占領市場。
⑹ 尋找更為價廉物美的變頻器設備，以更低的設備成本來換取更多的利潤。
⑺ 精打細算，降低成本，合理開支，減少浪費，務實求真，講究實效。
4 合資經營的運作模式
4．1 合作模式
⑴ 以合股投資的形式合作經營，成立合資經營實業有限公司，風險共擔，盈虧共享，共同向市場要效益，共同在競爭中求發展。
⑵ 以出資高于51%的一方擔任董事長，并出任一副總經理監管經營方式和進行財務監督；以另一方出任總經理，負責市場運作和日常管理；
⑶ 每年召開1～2次董事會，確定和修改公司章程，規范經營模式，審核財務報表；
⑷ 所得利潤按股分成，每年分配1～2次。
4．2 管理模式
公司名稱：可以以現有的“深圳市鑫科實業有限公司”繼續運行，也可以按董事會的決議重新注冊新的公司名稱。
公司規模： 公司下設市場部3人、工程部3人、財務部2人、售后服務部2人、辦公室（含司機）2人，共四部一室，另設正副總經理各1人，共14人。
公司地址：暫設廣東省深圳市。另外在開展業務的地區開辦業務代理或業務辦事處。
4．3 經營理念
經營方針：以注塑機為主要領域，逐步向空壓機、紡織機、空調、恒壓供水等領域滲透；以深圳、東莞地區為主戰場，逐步向廣東其它地區和內地擴展。
經營目標：
⑴ 近期目標：完成注塑機裝機360臺/年，投入資金80萬元人民幣，完成銷售收入380萬元，實現利潤50萬元，投入產出比 為63%．
⑵ 遠期目標：完成空壓機等其它電機設備改造，追加投入資金70萬元人民幣，完成銷售收入500萬元，實現利潤70萬元，投入產出比為80%．
服務宗旨：以質量求生存，以信譽求發展
服務準則：一流的質量，一流的工程，一流的服務
5 投資回報分析
本報告投資回報分析，分為近期目標和遠期目標兩部分，根據資金和市場情況可以分步進行，也可以把兩期目標合為一步同時進行。
5．1 近期目標
下面分別以每月完成20臺和30臺注塑機節電改造進行投資回報分析。
如下表所示：
銷售規模臺/月 每月工資萬元 一年工資萬元 每月費用萬元 一年費用萬元 每月設備萬元 2月設備萬元 年總費用萬元 每月毛利萬元 每年毛利萬元 年純利潤萬元 前期投入萬元 投入產出比 %
20 2 24 1．5 18 15 30 42 6 72 30 60 50%
30 2．8 33．6 2.04 24.4 22.5 45 58 9 108 50 80 63%
說明: 以實現近期目標每月改造30臺為例具體說明如下：
⑴ 每月工資： 2000元/人* 14人＝2.8萬元
⑵ 每月費用： 含房租、車輛、電話、食宿、辦公費等共2.04萬元
⑶ 每月設備費：每臺設備平均為15KW/臺，設備進貨價500元/KW，
則30臺設備價為：15KW/臺*500元/KW*30臺＝22.5萬元
⑷ 一年總費用：一年工資﹢一年費用＝33.6萬元﹢24.4萬元＝58萬元
⑸ 每月毛利： 根據實際銷售經驗，注塑機每KW可獲毛利200元，則有：
30臺/月*15KW/臺*200/KW＝9萬元/月
⑹ 每年毛利： 9萬元/月*12月＝108萬元
⑺ 年純利潤： 每年毛利－年總費用＝108萬元－58萬元＝50 萬元
⑻ 前期投入：2個月設備費﹢約半年總費用﹢前期開辦費（10萬元）
＝45萬元﹢25萬元﹢10萬元＝80萬元
⑼ 投入產出比：年純利潤÷前期投入＝50 萬元÷80萬元＝63%
5．2 遠期目標
在完成近期目標的同時，逐步向廣東省和內地發展,爭取在空壓機、空調、恒壓供水和紡織機等領域有所突破。投入資金100萬元人民幣，力爭完成銷售收入500萬元，實現利潤70萬元，投入產出比達到80%。
6． 結論
⑴ 變頻節電器產品經過十幾年的不斷發展創造，已經形成了一套完整的工藝流程和技術路線，并通過多年的運行實踐，證明變頻節電器在技術上是可行的。
⑵ 由于變頻節電技術在我國起步較晚，大多數企業，特別是電子、冶金、化工、紡織、機械等大型重要行業還很少或正在涉及這一領域，市場還遠未達到飽和，因此，有著廣闊的市場前景。
⑶ 大多數企業已經認識或正在認識節約能源對于提高經濟效益的重要性和緊迫性，對于變頻節電技術有著較強的使用愿望，因此，對用戶的需求存在較大的想象空間。
⑷ 變頻節電技術受到國家政策的大力保護和扶持，特別是1998年開始施行的《中華人民共和國節約能源法》，明確規定，要發展電機調速節電和電力電子節能技術，從法律上使變頻節電技術的推行得到了有力保證。
⑸ 公司通過不斷發展已具備一定的實力和規模，有較強的技術水平和豐富的實際操作經驗，為公司的長遠規劃打下了一個有力的基礎。公司提出的發展戰略符合目前的實際情況，具有切實的可行性。
⑹ 從項目背景、政策導向、市場前景、技術手段和實際運作經驗等各方面都已說明，組建新的變頻節能公司的條件均已成熟，我們應抓緊這一難得的機會，敢于開拓，勇于進取，就一定能克服千難萬險，善為人先者必勝。
⑺ 在市場前景看好的前提下，仍存在一定的風險，要充分認識這種風險的嚴重性，采用相應的應變策略，才能立于不敗之地。
“十五”計劃即將開始實施，節能工作將擔負更重要的任務。隨著中國加入WTO，中國的節能市場將大有可為。面向新世紀，我們將憑著自身的優勢和實力，繼續開拓進取，廣泛加強同各界同仁的合作，為弘揚民族變頻調速產業而作出更大的努力。