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Dieser Beitrag wurde zuletzt von yinkuilin6868 am 17.11.2015 um 14:43 geändert. Zusammenfassung: Allgemeine Maschinenprodukte wie Pumpen, Lüfter, Kompressoren und Trocknungsanlagen gehören zu den energieverbrauchsten Produkten. In der Verordnung des Staatsrates zur Umsetzung des Plans zur Energieeinsparung und -reduzierung für den Zeitraum bis 2020, Dokument Nr. Guo Fa (2012) 40, werden konkrete Ziele festgelegt: „Die Effizienzindikatoren der neuen, energieverbrauchsten Geräte wie Lüfter, Kompressoren und Pumpen sollen auf dem Niveau der nationalen oder internationalen Spitzentechnologie liegen…“ Daher ist es von großer Bedeutung, effiziente und energiesparende Maschinenprodukte weiterzuentwickeln sowie deren Energiespartechnologien ständig zu verbessern. Dies trägt dazu bei, den Energieverbrauch in unserem Land zu senken, die Energieeffizienz zu steigern und so die Ziele der Energieeinsparung in allen Wirtschaftsbereichen zu erreichen. I. Entwicklung und Anwendung von Energieeinsparungsprodukten für allgemeine Maschinen. Es gibt viele Arten von Produkten aus dem Bereich der allgemeinen Maschinen. Die am häufigsten verwendeten Produkte sind Pumpen, Lüfter und Kompressoren. Auf der Grundlage der jährlichen Produktion sowie der Anzahl der in Betrieb genommenen Geräte dieser Kategorien lässt sich schätzen, dass ihr jährlicher Stromverbrauch etwa 40 Prozent des gesamten industriellen Stromverbrauchs des Landes ausmacht. Davon entfällt 20 Prozent auf Pumpen, 10,4 Prozent auf Lüfter und 9,6 Prozent auf Kompressoren. Energie ist die Grundlage für die wirtschaftliche Entwicklung. In unserem Land steigt der Energiebedarf ständig an, was zu erheblichem Druck hinsichtlich Energieeinsparung und -reduzierung führt. Insbesondere mit der weiteren Vertiefung der Energiesparmaßnahmen wird es schwieriger, weitere Energieeinsparpotenziale zu erschließen, wodurch die Aufgabe der Energiesparung noch anspruchsvoller wird. Es besteht dringender Bedarf daran, dass die gesamte Gesellschaft in Bezug auf Energieeinsparungen bei Produkten, innovative Lösungen zur Energieeinsparung sowie deren Verbreitung eine Einigung erzielt, damit unsere Landesenergieeinsparungstechnologien weitere Fortschritte machen können. Um den Prozess der Industrialisierung von Energiespartechnologien und -ausrüstungen zu beschleunigen, hat unser Land nacheinander die Entscheidung „Über die Beschleunigung der Entwicklung strategisch wichtiger neuer Industrien“, den Entwicklungsplan für diese strategisch wichtigen neuen Industrien im Zeitraum „12. Fünfjahresplan“, den Entwicklungsplan für die Industrie im Bereich Energieeinsparung und Umweltschutz im selben Zeitraum sowie die Empfehlungen zur Beschleunigung der Entwicklung dieser Industrie veröffentlicht. Dabei wurde die Förderung der Industrialisierung wichtiger Energiespartechnologien und -ausrüstungen als wichtiger Bestandteil der Entwicklung dieser Industrie angesehen. Die politischen Maßnahmen wurden stetig verstärkt, was eine günstige politische Rahmenbedingung für die Weiterentwicklung von Energiespartechnologien schuf. Die Herstellung allgemeiner Maschinen steht somit vor großen Entwicklungschancen. Die Verbesserung des Energieeinsparniveaus bei Produkten der allgemeinen Maschinenbauindustrie ist eine wichtige Maßnahme zur Förderung der Umwandlung und Modernisierung der Industrie. In den letzten Jahren hat die Branche der Allgemeinen Maschinenbauindustrie kontinuierlich die Innovationen im Bereich der Energieeinsparung bei Produkten und Systemen vorangetrieben und die Entwicklung sowie Verbreitung von Energiespartechnologien aktiv gefördert. Der Anteil der energieeffizienten Produkte in den Kategorien Pumpen, Lüfter und Kompressoren hat sich erheblich erhöht – von ursprünglich 10 % auf nunmehr 30 %. Die Effizienzstandards für Pumpen, Lüftungsanlagen und Kompressoren werden bereits überarbeitet. Auch die Standards für den Energieverbrauch von Systemen werden erstellt. Die Effizienzstandards für Trocknungsanlagen wurden bereits eingereicht und warten auf Genehmigung. Die Technologie zur Rückgewinnung von Restenergie wird in Unternehmen, die Pumpen, Lüfter und Kompressoren herstellen, großgeschrieben. Einige Unternehmen haben bereits Systeme zur Rückgewinnung von Restenergie entwickelt und diese eingeführt – mit deutlichen Energieeinsparungen als Ergebnis. Immer mehr Unternehmen betreten den Bereich der vertraglichen Energiemanagement-Lösungen, um mit ihren Kunden Energiesparziele sowie Effizienzziele zu vereinbaren. Einige Hersteller haben sich von der reinen Bereitstellung energieeffizienter Produkte zu der Erstellung von Systemlösungen zur Energieeinsparung für die Kunden entwickelt. Im Allgemeinen besteht jedoch weiterhin ein gewisser Unterschied zwischen dem Niveau der Energieeinsparungstechnologien bei den allgemeinen Maschinenprodukten in unserem Land und den Anforderungen, die durch die Notwendigkeit zur Energieeinsparung entstehen. Dies zeigt sich vor allem darin, dass die Fähigkeit zur eigenständigen Innovation noch nicht ausreichend entwickelt ist. Das auf Unternehmen ausgerichtete System zur Innovation in den Bereichen Energieeinsparung ist unvollständig. Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Forschung ist nicht ausreichend, die Investitionen in die technologische Entwicklung sind zu gering. Zudem wurden einige der wichtigsten Technologien zur Energieeinsparung in bestimmten Systemen noch nicht vollständig beherrscht ； Zweitens ist die Konzentrationsrate in der Industrie gering. Die Unternehmen sind im Allgemeinen eher klein, und die führenden Unternehmen haben nur eine schwache Antriebskraft. Zudem ist das Niveau der Standardisierung sowie der Serienproduktion von energieeffizienten Produkten niedrig ； Drittens sind die Politiken unvollkommen. Die entsprechenden Vorschriften, Standards sowie die steuerlichen und finanziellen Politiken sind unzureichend, wodurch kleine und mittlere Fertigungsunternehmen Schwierigkeiten bei der Finanzierung haben ； Viertens ist das System zur marktorientierten Vermarktung unvollständig. Es gibt nur wenige Wege für den Austausch von Informationen zu energieeffizienten Technologielösungen zwischen Kunden und Lieferanten. Die Mechanismen zur Bewertung durch Dritte sind unzureichend. Die Kunden haben nur ein begrenztes Verständnis für neue energieeffiziente Technologien, und die Identifizierung dieser Technologien ist kostspielig. Marktbasierte Vertriebsmodelle wie Contracting oder Equipment-Leasing werden nicht weit verbreitet eingesetzt. Einige Produkte waren ursprünglich energieeffizient, werden aber in der Anwendung im Ingenieurwesen nicht mehr energieeffizient. Der Grund für dieses Phänomen ist, dass die Systemkonzeption nicht vernünftig ist. Bei der Berechnung des Widerstands in den Leitungen erhöhen die Planungsfirmen aus Sicherheitsgründen den Widerstandskoeffizienten. Wenn beispielsweise die Höhe, über die das Fluid transportiert werden muss, 100 Meter beträgt, fügen die Planungsfirmen einen Sicherheitsfaktor von 10 % hinzu – dadurch wird die erforderliche Höhe auf 110 Meter erhöht. Die Hersteller von Pumpen, Lüftern und Kompressoren addieren wiederum aus Sicherheitsgründen einen weiteren Faktor von 120 Metern. Hinzu kommt noch der Sicherheitsfaktor von 1,1 für die Auswahl der Motoren. Durch diese zusätzlichen Sicherheitsfaktoren entsteht eine Situation, in der eigentlich energieeffiziente Produkte unenergieeffizient werden ； Zweitens bezeichnet die Effizienz von energieeffizienten Produkten wie Pumpen, Lüftern und Kompressoren die Betriebeffizienz des Produkts unter Nennbedingungen (Volllast), denn in diesem Zustand ist die Energieeinsparung am größten. Doch wenn die Geräte in Betrieb sind, weichen sie oft vom optimalen Betriebsbereich ab, und dann sind energieeffiziente Produkte nicht mehr energieeffizient. Genau wie bei Autos mit einem Hubraum unter 2,0 Litern ist die sparsamste Fahrgeschwindigkeit zwischen 70 und 100 Kilometern pro Stunde – abweichende Geschwindigkeiten führen zu einem höheren Kraftstoffverbrauch. Laut Statistiken arbeiten in unserem Land mehr als 70 Prozent der Pumpen, Lüfter und Kompressoren unter Bedingungen, die nicht den vorgesehenen Betriebsbedingungen entsprechen. In solchen Fällen liegt die durchschnittliche Effizienz bei weniger als 70 Prozent. Produkte mit einer ursprünglichen Effizienz von 90 Prozent weisen somit eine Effizienz von nur noch 70 Prozent auf – das ist eine schreckliche Verschwendung von Energie. Zweitens: Entwicklung und Anwendung von Technologien zur Rückgewinnung von Restenergie. Die Definition von Restenergiegewinnung ist sehr weit gefasst. Im Grunde geht es darum, die bereits genutzte Energie in wieder verwendbare Energieformen umzuwandeln – beispielsweise in Wärmeenergie, mechanische Energie, Druckenergie oder Lichtenergie, die als nutzbare Energieträger dienen können. Die Rückgewinnung von Restenergie ermöglicht eine vollständige Nutzung von Energie, verringert den Kohlenstoffausstoß und spart Energie – was der nachhaltigen Entwicklung zugutekommt. Derzeit führt die Allgemeine Maschinenindustrie Forschungen zu Technologien zur Rückgewinnung von Restenergie durch und entwickelt neue Produkte für diese Zwecke. Zum Beispiel Dampfturbinen zur Rückgewinnung von Restwärme aus Dampf, Hydroturbinen zur Rückgewinnung von Druckenergie aus Flüssigkeiten, sowie Schraubenexpansionsanlagen zur Rückgewinnung von Restwärme geringer Qualität. (1) Die Energie des flüssigen Mediums (Wasser) im Strömungsablauf der Hydraulikturbine wird durch den Turbinenrohrkanal in kinetische Energie umgewandelt. Wenn das Fluid an den Laufrädern vorbeifließt, trifft es auf die Blätter und treibt diese an, wodurch sich die Turbinenwelle dreht. Die Turbinenwelle treibt andere Maschinen direkt oder über Übertragungsmechanismen an und erzeugt so mechanische Arbeit. Flüssigkeit (Wasser) wird durch die Drehung der Turbine in einen Zustand versetzt, in dem sie als hydraulische Turbine wirkt. Hydraulische Turbinen können unter bestimmten Bedingungen Motoren oder Dampfturbinen und andere Antriebseinheiten ersetzen. Zudem ist es möglich, bis zu 80 Prozent der Energie des Fluids zurückzugewinnen und diese zur Antrieb von Pumpen, Lüftern, Kompressoren oder anderen rotierenden Maschinen zu nutzen. Wie von der Shandong Changzhi Pump Industry Co., Ltd. entwickelt, kann jede Hydroturbinenanlage im Durchschnitt 300 kW Leistung zurückgewinnen. Bei einer jährlichen Betriebszeit von 300 Tagen kann jede Hydroturbinenanlage thus jährlich 2,16 Millionen kWh an Strom einsparen – was wiederum zu Einsparungen von 1,51 Millionen Yuan an Stromkosten führt. Die wirtschaftlichen Vorteile sind somit äußerst erheblich. Außerdem haben Unternehmen wie Dalian Deep Blue Pump Industry effiziente Hydroturbinenanlagen entwickelt, die in verschiedenen Bereichen erfolgreich eingesetzt werden und gute Energieeinsparungen ermöglichen. (II) Schraubenexpander – Schraubenexpander gehören zu den Volumenexpandern. Dabei wird ein gasförmiger Arbeitsstoff mit bestimmtem Druck angesaugt, wodurch das Grundvolumen kontinuierlich von klein auf groß erweitert wird. Dadurch entsteht Leistung, die zur Ausführung von Arbeiten genutzt werden kann. Es handelt sich dabei um die umgekehrte Funktionsweise eines Schraubenkompressors. Der Mechanismus der Verdichterexpander zur Wiederverwendung von Abwärme wird durch den organischen Rankine-Zyklus realisiert. Der organische Rankine-Zyklus ist das Gegenstück zu einem üblichen Kühlschrankzyklus. Mit dem organischen Rankine-Zyklus kann Wärme mit niedriger Qualität in elektrische Energie oder mechanische Energie umgewandelt werden. Derzeit gewährleisten die inländisch entwickelten Rotormuster für Schraubenexpander eine hocheffiziente, geräuscharme und zuverlässige Funktionsweise dieser Expander. Sie können somit die Anforderungen an die Verdichtung von Wasserdampf mit unterschiedlichen Massenströmen erfüllen. Die von Zhejiang Kaishan Compressor Co., Ltd. entwickelten und hergestellten Generatoren im Rahmen des organischen Rankine-Zyklus nutzen einen Schraubenexpander, der direkt mit dem Generator verbunden ist. Dadurch werden weder Übersetzungsgetriebe noch Reduziergetriebe benötigt. Dies beseitigt nicht nur den Leistungsverlust durch die Getriebe sowie den Übertragungsgeräusch, sondern erhöht auch die Zuverlässigkeit des Systems. Das erste von diesem Unternehmen entwickelte Generatursystem mit Schraubenexpander im Rahmen des organischen Rankine-Zyklus wurde erfolgreich in der Tianjin Tianfeng Steel Company eingesetzt. Es konnte problemlos ins Stromnetz angeschlossen werden und fand Anerkennung auf dem Markt. Inzwischen wurden bereits Dutzende von Bestellungen für dieses System aufgenommen. (III) Turbinen-Expansionseinheiten: Die Shaanxi Blower Group Company hat in den letzten Jahren zahlreiche Forschungsarbeiten sowie Produktentwicklungen im Bereich der Rückgewinnung der Restenergie aus Turbinenexpansionen durchgeführt. Dabei wurden insbesondere drei Arten von Produkten entwickelt. 1. System zur Rückgewinnung von Wärmeenergie bei niedrigen Temperaturen – Das von der Shaanxi Blower Group entwickelte System zur Rückgewinnung von Wärmeenergie bei niedrigen Temperaturen nutzt die geringwertige Wärmeenergie, die in Abgasen und Rauchgasen mit einer Temperatur unter 380 °C enthalten ist, um Strom zu erzeugen oder Antriebseinrichtungen direkt anzutreiben. Dabei werden Wärmetauscher mit niedrigen Parametern, Dampfturbinen sowie Generatoren eingesetzt. Zudem wird der Staub in den Abgasen zurückgewonnen. Derzeit wird er hauptsächlich in den Branchen Zement, Stahl und Petrochemie eingesetzt. Jedes System zur Rückgewinnung von Abwärmeenergie bei sehr niedrigen Temperaturen kann jährlich 72 Millionen kWh Strom erzeugen ； Jährlich können Vorteile in Höhe von über 30 Millionen Yuan erzielt werden ； Jährlich können 25.500 Tonnen Standardkohle eingespart werden ； Jährlich können 69.000 Tonnen Kohlendioxidemissionen eingespart werden. 2. Anlagen zur Wiederverwendung von überschüssiger Energie in industriellen Prozessen: Solche Anlagen werden häufig eingesetzt, um die überschüssige Energie in Produktionsprozessen wie in der Metallverarbeitung, bei der Herstellung von Säuren oder hochreinem Terephthalsäurestoff zu nutzen. Dabei handelt es sich bei der Turbine zur Erzeugung von Strom aus dem Restdruck des Hochofengases um eine Anlage, die die Druck- und Wärmeenergie des Nebenprodukts der Hochofenherstellung – des Gases, das am Dach des Hochofens entsteht – in mechanische Energie umwandelt, um so einen Generator zum Erzeugen von Strom anzutreiben. Die Metallindustrie unseres Landes ist der größte Energieverbraucher im ganzen Land – ihr Stromverbrauch macht 13–15 Prozent des gesamten nationalen Energieverbrauchs aus. Die Installation von TRT-Anlagen zur Umwandlung des Überschussdrucks aus dem Hochofengas in elektrische Energie ist somit ein wichtiger Weg für Metallunternehmen, um Energie zu sparen und den Verbrauch zu verringern. Es kann dazu beitragen, den Bedarf an extern gekauftem Strom in Stahlunternehmen um 6 %–8 % zu verringern. 3. Gast-Dampf-Kombikraftwerk: Ein Gast-Dampf-Kombikraftwerk funktioniert folgendermaßen: Zunächst werden Hochofen-Gas sowie Schwefelentfernungs-Gas miteinander vermischt. Anschließend wird dieses Gemisch mit einem Gaskompressor unter Druck gesetzt und mit dem in die Verbrennungskammer geleiteten Luftgemisch verbrannt. Dadurch entstehen hochtemperierte, hochdruckige Gase. Diese Gase werden anschließend in einer Gasturbine ausgedehnt, wodurch Energie erzeugt wird. Die Gasturbine treibt wiederum den Kompressor sowie externe Lasten an, sodass diese sich mit hoher Geschwindigkeit drehen können. Das aus der Gasturbine austretende Abgas wird in einen Nachwärmenutzungskessel geleitet, wo hochtemperiierter, hochdruckiger Dampf erzeugt wird. Dieser Dampf treibt wiederum eine Dampfturbine an, die gemeinsam mit der Gasturbine den Generator antreibt, um Strom zu erzeugen. Im Allgemeinen beträgt die Wirkungsgrad bei der Erzeugung von Dampf zur Antrieb von Dampfturbinen zur Stromerzeugung mit Hochofengas als Brennstoff nur etwa 25 %. Bei Kraftwerken mit Gasturbinen- und Dampfturbinenkombination kann der Wirkungsgrad ohne zusätzliche Wärmeabgabe bis zu 40–50 % betragen. Die wichtigsten Stahlwerke in den entwickelten Ländern sind alle mit Gasturbinen-Kraftwerken ausgestattet, die mit Hochofen-Gas betrieben werden. Ein Gasturbinen-Dampfkraftwerk setzt sich hauptsächlich aus Schlüsselsystemen wie Gasturbinen, Gaskompressoren, Dampfturbinen, Generatoren sowie Wärmerückgewinnungskesseln zusammen. Diese Systeme bilden gemeinsam ein komplexes und vollständiges Kraftwerksystem. Derzeit sind die wichtigsten Hersteller im Ausland, die über die Kerntechnologien dieses Systems verfügen, Mitsubishi aus Japan, GE aus den USA, Alstom aus Frankreich, Siemens aus Deutschland sowie Kawasaki und Mitsui aus Japan sowie ALSTOM aus Frankreich. Shanxi Blower hat bei der Entwicklung dieser Anlage viel Arbeit investiert und wichtige technische Durchbrüche erzielt; es wurde bereits mit dem **Zweiten Preis für wissenschaftliche und technologische Fortschritte** ausgezeichnet. Drei, Entwicklungsziele für Energiespartechnologien in Produkten der allgemeinen Maschinenbauindustrie: 1. Unter Nutzung der bestehenden **Technologiezentren**, **Schwerpunktlabore** sowie **Produktprüf- und Testzentren** in der allgemeinen Maschinenbauindustrie soll das System der wissenschaftlichen Innovationen gestärkt werden. Dadurch sollen hochwertige, grundlegende, strategische sowie fortschrittliche Forschungseinrichtungen geschaffen werden, die zur Entwicklung von Energiespartechnologien sowie -produkten und -Systemen beitragen können. Es sollten mehr Forschungsinvestitionen in die Schlüssel- und gemeinsamen Technologien für energieeffiziente Produkte der allgemeinen Maschinenbauindustrie fließen. Es sollen Anstrengungen unternommen werden, um in den Bereichen der Systemenergieeinsparung neue Technologien zu entwickeln. Dadurch sollen die zentralen Herausforderungen bei der Systemenergieeinsparung überwunden werden, eigene Patente geschaffen werden und so eine technische Grundlage für die großflächige Einführung energieeffizienter Produkte und Systeme bereitgestellt werden. 2. Die Energieeffizienzstandards, Prüfstandards sowie Bewertungskriterien für energiesparende Produkte und Anlagensysteme werden ständig weiterentwickelt, damit die Energieeinsparungsindikatoren für allgemein verwendete Maschinenprodukte und -systeme in unserem Land noch besser und wissenschaftlicher gestaltet werden können. 3. In Bereichen wie Pumpen, Lüftungsanlagen, Kompressoren und Trocknungsgeräten sollen energieeffiziente Produkte entwickelt werden, die über eigene Urheberrechte sowie eine starke Wettbewerbsfähigkeit verfügen. Es sollen außerdem Unternehmen entstehen, die auf internationaler Ebene konkurrenzfähig sind. Bis zum Jahr 2020 soll der Marktanteil von effizienten Energiespartechnologien und -produkten von derzeit 30 % auf über 60 % steigen. Der Umsatz soll dabei mehr als 300 Milliarden Yuan betragen. Zudem soll eine jährliche Energieeinsparung in Höhe von 6 Millionen Tonnen Standardkohle erreicht werden. 4. Im Bereich der Wiederverwertung von überschüssiger Energie werden insbesondere wichtige Technologien entwickelt und eingesetzt, um überschüssige Wärme und Druckenergie direkt in mechanische Energie umzuwandeln sowie um aus Energie mit mittlerer bis niedriger Qualität durch den organischen Rankine-Zyklus Strom zu erzeugen. Dadurch wird die Effizienz bei der Wiederverwertung von Energie durch Hydroturbinen, Turbinen zur Erweiterung des Drucks sowie Schraubenexpander weiter verbessert – was wiederum die Betriebseffizienz der Systeme zur Wiederverwertung von überschüssiger Energie steigert. **Es sollten so schnell wie möglich Richtlinien erlassen werden, die die Einspeisung von überschüssiger Energie ins Stromnetz unterstützen, um eine geordnete Nutzung der Energie nach ihrer Qualität zu ermöglichen. 5. Schrittweise sollen eine Reihe von Unternehmen, die Pumpen, Lüfter und Kompressoren herstellen, gemeinsam mit Herstellern von Motoren, Verbrennungsmotoren usw. sowie den Endkunden „Strategische Allianzen für energieeffiziente Innovationstechnologien“ bilden, um so die Energieeinsparung in allen Bereichen zu steigern. 6. Es soll mehr Aufwand in die Förderung von Pumpen, Lüftungsanlagen und Kompressoren investiert werden, die den Energieeffizienzstandards der Stufen 1 und 2 entsprechen, um den Kunden optimale Lösungen zur Energieeinsparung anzubieten. Beschleunigen Sie die energieeffizienten Modernisierungen der bestehenden, unzureichenden Pumpen-, Lüftungs- und Kompressorsysteme. Deshalb haben wir Grund zu der Annahme, dass im Zeitraum des „13. Fünfjahresplans“ zahlreiche Maßnahmen dazu beitragen werden, dass die Technologien zur Energieeinsparung bei allgemeinen Maschinen sowie zur Wiederverwertung von überschüssiger Energie in unserem Land auf ein neues Niveau gehoben werden. So kann das Ziel erreicht werden, das in dem Dokument Guo Fa (2012) Nr. 40 festgelegt wurde – nämlich dass die Effizienzindikatoren der neuen, energieintensiven Geräte wie Ventilatoren, Kompressoren und Pumpen internationalen Standards entsprechen.