2022年11月9日，“2022（第十四屆）上海水業(yè)熱點論壇”順利召開。雷茨智能裝備（廣東）有限公司副總經(jīng)理劉淑琴在論壇上發(fā)表了題為“基于大數(shù)據(jù)的節(jié)能裝備創(chuàng)新實踐——大數(shù)據(jù)助推雷茨風機在水業(yè)的智慧應用”的演講。她表示，雙碳背景下，利用高科技手段實現(xiàn)風機和壓縮機的節(jié)能降耗已成趨勢，雷茨采用大數(shù)據(jù)等先進手段，成功實現(xiàn)了風機節(jié)能30%以上，賦能廣大環(huán)保水務企業(yè)節(jié)能降耗迎“雙碳”。

劉淑琴

01雙碳背景下，風機節(jié)能降耗空間大

在工信部、市場監(jiān)管總局發(fā)布的《電機能效提升計劃(2023-2025)》中要求，到2022年高效節(jié)能電機產(chǎn)量在1.7億千瓦，在役高效節(jié)能電機占比達到20%，實現(xiàn)年節(jié)電量490億千瓦時(相當于年節(jié)約標準煤1500萬噸)，減排二氧化碳2800萬噸，推廣一批關鍵核心材料、部件和工藝技術裝備，形成一批骨干優(yōu)勢制造企業(yè)，促進電機產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。

劉淑琴結合山東省數(shù)據(jù)進行分析：截止2021年10月底，山東全省城市污水廠323座，全部達到一級 A排放標準，全省污水處理廠日消耗電能約高達 920萬kW·h/d，需要消耗標準煤 3128t/d，產(chǎn)生二氧化碳8004t/d。一年消耗的標準煤量高達 114 萬t，產(chǎn)生二氧化碳292萬t，而每平方米成年樹林每天僅可吸收 0.1kg 的二氧化碳，山東全省污水廠每日消耗電能所產(chǎn)生二氧化碳需 12萬畝成年樹林才能吸收——可見污水處理廠運行中減碳的重點之一就是降低能耗。

污水處理節(jié)能降耗的路徑包括設計節(jié)能、工藝節(jié)能、控制節(jié)能、再生水回用、污泥資源化、設備節(jié)能等，設備節(jié)能方面主要包括水泵和風機。劉淑琴介紹道，在污水處理廠運營過程中，曝氣風機電耗一般占全廠電耗的20%～30%，提升泵的電耗一般占全廠電耗的 10%～ 20%，污水處理廠的動力成本占實際總成本10%-30%。

當前，污水處理傳統(tǒng)曝氣風機，包括羅茨風機和多級離心風機，它們均存在效率低下(η≤55%)，需要潤滑油，保養(yǎng)費用高、耗電大，結構復雜，故障率高、體積大，噪音大等缺點。如何使風機做到節(jié)能，成為了行業(yè)中迫切需要解決的問題。

02大數(shù)據(jù)助推雷茨風機，節(jié)能30%以上

在“雙碳”時代，淘汰落后產(chǎn)能的電機、風機、壓縮機是必然趨勢，雷茨整合全球先進的節(jié)能技術，經(jīng)過多年實踐和創(chuàng)新，攻克多重難關，突破了國外技術封鎖，讓風機能效達到國際先進水平。

大數(shù)據(jù)貫穿雷茨風機研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務的全鏈條環(huán)節(jié)，讓雷茨風機為客戶節(jié)能30%以上。劉淑琴從精準需求、敏捷研發(fā)、應用市場、制造及生產(chǎn)異常偵測的準確性五個方面，詳細介紹了大數(shù)據(jù)多維度助力雷茨曝氣風機的情況。

大數(shù)據(jù)助力雷茨捕獲精準需求。雷茨網(wǎng)絡推廣渠道被動獲取和主動抓取相關數(shù)據(jù)，用于分析用戶習慣、詢盤內容、需求特點、價格敏感度、無效冗余等；主要考察行業(yè)動態(tài)、競品分析、市場趨勢、國外客戶趨勢、國外競品等。通過對多種來源的大數(shù)據(jù)進行多維度分析，最終總結客戶對對產(chǎn)品需求、對質量需求、對服務需求。

通過綜合分析，傳統(tǒng)曝氣風機高耗能原因主要有以下五點：1、設備陳舊，本身效率比較低；2、選型不當，實際工作負荷遠離額定負荷，運行效率太低；3、用擋板與閥門節(jié)流，功率損耗非常大；4、調速控制使用面窄，技術缺乏；5、配送管道裝備不盡合理，能量損耗大。

大數(shù)據(jù)助力雷茨敏捷研發(fā)。傳統(tǒng)研發(fā)模式流程為設計→采購→生產(chǎn)→銷售→使用，大數(shù)據(jù)研發(fā)模式基于用戶實際需求定制設計，對客戶數(shù)據(jù)進行采集、處理、優(yōu)化，最終形成成果助力雷茨敏捷研發(fā)。

大數(shù)據(jù)助力雷茨匹配市場需求。大數(shù)據(jù)從業(yè)務覆蓋、產(chǎn)品覆蓋、主要款式、功率覆蓋以及功能覆蓋多維度進行分析，將雷茨產(chǎn)品應用于工業(yè)污廢水處理、市政和鄉(xiāng)鎮(zhèn)污廢水處理、原材料加壓輸送等鼓風曝氣等多種場景，及環(huán)保行業(yè)、污廢水處理行業(yè)、水泥行業(yè)、化工行業(yè)、半導體行業(yè)、食品飲料行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、金屬處理行業(yè)、火力發(fā)電廠、發(fā)酵釀造行業(yè)、保健品行業(yè)、紡織印染行業(yè)、造紙行業(yè)等多個行業(yè)。

雷茨十余年生產(chǎn)大數(shù)據(jù)賦能智造。主要體現(xiàn)在以下三方面：

生產(chǎn)過程異常發(fā)現(xiàn)：從海量監(jiān)測數(shù)據(jù)中快速鎖定產(chǎn)品異常征兆，實時監(jiān)控設備的運行情況和質量問題。

產(chǎn)品質量優(yōu)化迭代：從海量質量數(shù)據(jù)中識別關鍵質量參數(shù)；產(chǎn)品故障相關性分析、聚類分析，以及可靠信預測。

生產(chǎn)調度精算優(yōu)化：挖掘訂單交貨期與工藝、設備狀態(tài)等數(shù)據(jù)之間的復雜關聯(lián)關系，實現(xiàn)智能生產(chǎn)調度。

大數(shù)據(jù)幫助提高生產(chǎn)異常偵測的準確性。

傳統(tǒng)模式流程為主成分分析→異常監(jiān)控→異常分類→異常響應。傳統(tǒng)模式具有一定的局限性，基于主成分分析等手段進行的降維操作雖然提取了大部分有效參數(shù)，但是破壞了對異常描述的完整性，由于這個過程有明顯的人工經(jīng)驗參與，很可能難以發(fā)現(xiàn)一些尚未發(fā)現(xiàn)的設備異常模式。

在傳統(tǒng)模式背景下，大數(shù)據(jù)模式進行改革：制造數(shù)據(jù)分析→設備狀態(tài)模式識別→設備控制優(yōu)化。

在大數(shù)據(jù)模式下，2020-2022每年相比同行節(jié)省生產(chǎn)成本約15%；98%以上訂單準時交貨，部分訂單提前5-10天交貨；產(chǎn)品一次合格率超過98%；產(chǎn)品首次交驗合格率超過99%。

03大數(shù)據(jù)+精益智造+精密算法=產(chǎn)品持續(xù)節(jié)能！

劉淑琴重點介紹了雷茨技術研發(fā)團隊和主要研發(fā)智造設備，她用裊裊的語氣說道：“曝氣風機是浮還是不浮，浮的好還是不好？主要要看研發(fā)團隊及投入！”

在硬件投入方面，雷茨擁有專業(yè)的研發(fā)團隊，今年投入約2000萬元研發(fā)生產(chǎn)裝備，包括純德國進口的哈默五軸數(shù)控機床等，新增了兩條裝配生產(chǎn)線，實現(xiàn)產(chǎn)品的核心部件自主研發(fā)生產(chǎn)，更好地控制質量和交期，滿足客戶多樣化需求。

大數(shù)據(jù)+精益智造=產(chǎn)品持續(xù)節(jié)能關鍵

以磁懸浮風機為例，西安交通大學專家團隊，通過大數(shù)據(jù)、數(shù)字仿真、數(shù)字孿生等技術，尋求風機硬件的最優(yōu)化解決方案。經(jīng)過多次實驗數(shù)據(jù)比對，為產(chǎn)品搭載強勁永磁同步電機，研發(fā)出更符合流體力學規(guī)律的軸承和葉輪。

磁懸浮風機的節(jié)能省電體現(xiàn)在三個方面：電機、軸承、葉輪。電機采用超高效永磁同步電機，轉速高達50000rpm，電機效率97%；軸承采用空氣/磁懸浮軸承，完全懸浮0摩擦，無需潤滑油、傳動零損失；葉輪采用三元流葉輪，轉速高達42500rpm，多變效率高達87%。

“在電機和軸承相同情況下，雷茨曝氣風機還可根據(jù)海拔不同（壓力不同）選擇不同的葉輪，滿足個性化需求。”劉淑琴介紹道。

大數(shù)據(jù)+精密算法=產(chǎn)品智能化核心

以磁懸浮風機為例，雷茨曝氣風機采用先進的UFRC算法，轉子無縫銜接主軸，消除激振力，更安全可靠；傳感器為德國設計，線圈、電路板原裝進口，靜態(tài)穩(wěn)定懸浮軸心跳動小于1μm；自掃頻功能0~2000Hz，精準捕捉旋轉前和旋轉時抗擾動性能參數(shù)；采用智能寬頻控制，風壓、風量可精準調節(jié)，電壓適應性更強。

市面上同類型空浮/磁浮風機，在控制、算法、傳感和安全上參差不齊，國產(chǎn)元器件和材料多，容易宕機甚至損壞，而雷茨的智能控制優(yōu)勢特別明顯。

雷茨風機采用大數(shù)據(jù)信息融合框架，同時根據(jù)大數(shù)據(jù)平臺智能模塊進行設計。

雷茨風機大數(shù)據(jù)信息融合框架

雷茨風機大數(shù)據(jù)平臺智能模塊設計

不僅如此，雷茨風機還具有基于大數(shù)據(jù)狀態(tài)預測故障預警：

同時，雷茨風機采用大數(shù)據(jù)+智能運維系統(tǒng)，并使用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)風機整機集成模塊化。

大數(shù)據(jù)實現(xiàn)風機綜合性能提升。磁懸浮風機是采用無接觸、無機械摩擦的磁懸浮軸承和高速大功率永磁同步電機，直接驅動高效流體葉輪的一種高速離心風機。磁懸浮風機電機效率＞97%，節(jié)能省電＞30%，超低噪音＜80dB，超長壽命＞20年。

在節(jié)能30%的同時，雷茨曝氣風機還擁有核心專利，并獲得了國家權威機構經(jīng)過檢測后出具的節(jié)能認證報告。

GE的燃油管理服務憑借強大的數(shù)據(jù)整合和分析能力實現(xiàn)飛機油耗降低1%，以國內三大航的燃油成本計算，節(jié)省1%可以增加稅前利潤2-3億人民幣。而雷茨風機相比傳統(tǒng)風機實現(xiàn)節(jié)能30%以上，相比同類風機實現(xiàn)節(jié)能5%以上，雷茨累積為全球1萬+客戶實現(xiàn)節(jié)電費用100億元+。

根據(jù)大數(shù)據(jù)代理綜合節(jié)能效應計算，一臺300kW雷茨風機相比羅茨風機年省電150萬度，每年省電費92萬元，每年節(jié)煤187噸，每年減碳排放480噸，每年碳中和480噸。雷茨懸浮風機比傳統(tǒng)風機綜合節(jié)能30%，有效降低各類工業(yè)客戶綜合成本15%-20%。

04場景定義產(chǎn)品，拓展新的領域

雷茨為滿足客戶日益增長的需求，在廣東生產(chǎn)研發(fā)基地的基礎上，先后在北京、天津、江蘇、四川、廣西、浙江等地設立多家分子公司，全國多網(wǎng)點快速協(xié)同聯(lián)動，提供系統(tǒng)全面的技術支持，最快捷地為全球客戶提供服務。

目前雷茨與水務企業(yè)合作，服務了眾多10-20萬噸的水務項目。

新疆喀什第三污水處理廠，項目改造前采用傳統(tǒng)離心風機，項目改造后采用2臺雷茨磁懸浮風機75kW。改造后，節(jié)能效果約30%，全年約節(jié)電48萬元，回收周期預計一年。

蒙牛乳業(yè)（武漢）有限公司污水處理廠，項目改造前采用傳統(tǒng)離心風機，項目改造后采用1臺75kW雷茨磁懸浮風機。改造后，節(jié)能效果約30%，全年約節(jié)電24萬元，回收周期預計一年。

云南省臨滄市黨瓦污水處理廠，項目改造前采用傳統(tǒng)離心風機，項目改造后采用3臺雷茨磁懸浮離心風機110kW。改造后，節(jié)能效果約30%，每年節(jié)電約110萬元，回收周期預計一年。

E20環(huán)境平臺首席合伙人、研究院院長，北京大學環(huán)境學院產(chǎn)學研中心主任傅濤在2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇上曾表示，無論是服務產(chǎn)品、技術產(chǎn)品還是裝備產(chǎn)品，高質量產(chǎn)品要用特定用戶的特定場景來定義，按照甲方發(fā)布的標書來定義的場景那是勞務市場，不是高質量產(chǎn)品的市場。（相關閱讀：傅濤：尋找產(chǎn)業(yè)變革和發(fā)展方向 用高質量定義環(huán)境產(chǎn)業(yè)）

近年來，雷茨曝氣風機也根據(jù)不同場景進行應用，逐步拓展水泥、冶金等領域。

葛洲壩松滋水泥采購雷茨空氣懸浮風機EXPL100-08（75kW）一臺；每年保守可以省電28萬度電，年省電費約17萬元。

葛洲壩宜城水泥采購雷茨空氣懸浮風機EXPL100-08（75kW）一臺；每年保守可以省電56萬度電，年省電費約34萬元。

東方希望黔江水泥采用雷茨技改方案，每年節(jié)電：38.5kwh×1臺×24h/d×300=277,200度（每年按300天運行計算），每年節(jié)省電費：277,200度×0.543元/度(綜合平均電價)=150,519.6元。

服務都江堰拉法基水泥。法國拉法基集團創(chuàng)建于1833年，作為世界500強及建材行業(yè)的領導者，拉法基集團在水泥、骨料與混凝土、屋面系統(tǒng)和石膏等四大領域處于世界領先地位。本次技術改造目標為：一線3臺，二線5臺，達到節(jié)能降噪的目的，新風機在2022年1月投產(chǎn)。

05深耕多年，金牌服務

2011年，雷茨正式成立，專注節(jié)能風機和壓縮機的研發(fā)，擁有十余年的研發(fā)經(jīng)驗，服務企業(yè)超過1000家。目前已建成華南、華東兩大生產(chǎn)基地，雷茨研發(fā)生產(chǎn)和運營中心面積超過30000+㎡，與西安交大產(chǎn)學研合作，2個研發(fā)中心+2個實驗室，發(fā)明、實新專利31項，參與制定行業(yè)標準4項，在全國設有8家子公司。

針對目前進口和部分國產(chǎn)風機售后服務所存在的推卸責任、維修拖延、主機需運到國外往返維修、配件發(fā)貨慢、維修費用昂貴等諸多問題，雷茨推出“星級服務標準”——1小時響應，2小時出具初步方案，8-48小時到達現(xiàn)場，24小時解決省內故障，7天內解決全國故障的金牌售后服務。核心部件自主生產(chǎn)，確保質量；直營團隊服務，拒絕第三方代修；價格公開透明，拒絕中間商賺差價，讓利于客戶！

雷茨服務愿景：構建以大數(shù)據(jù)為基礎的污水處理綜合節(jié)能鏈。

最后，劉淑琴表示，雷茨的戰(zhàn)略布局從服務節(jié)能到服務供能，到服務儲能最后服務用能，形成雷茨“節(jié)能+供能+儲能+用能”智能裝備系統(tǒng)！在未來，雷茨愿為廣大環(huán)保水務企業(yè)提供更加高精尖的裝備系統(tǒng)，提供更加智慧化的綜合解決方案，提供更加全面高效的服務方案，為實現(xiàn)“雙碳”達標盡最大貢獻！

編輯：李丹