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市場動態

供熱計量儀表的產業化及其投資效益

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2008-06-23  來源:中國科學院物理研究所  作者:王樹鐸  瀏覽次數:389
  1.經濟分析
  1.1 有巨大潛在市場的產業
  供熱(冷)計量收費在全國開展后,僅熱量表每年需要數量可達上百萬套。還須說明的是:熱量表包括戶用表、樓用表和熱力站總表,本身還需配套的基礎產品(如流量計、測溫頭等)和配件(如閥門、過濾器等)。此外實施熱計量必然要發展熱力系統平衡調控設備,以及施工、安裝、調試、維護、服務系統等一系列相關產業。熱計量儀表產業將成為一個產值幾百億元的新興產業;而且,它的持續發展期顯然在10年以上。
  1.2具有高技術內涵的新產業
  熱量表是通過兩種傳感器測得的物理量——熱載體的流量和進出口的溫度,再經過密度和熱焓值的補償及積分計算,才能得到熱量值。它是一種以微處理器和高精度傳感器為基礎的機電一體化產品。與建筑業過去已普遍使用的戶用計量表——水表、電表、煤氣表相比,有更復雜的設計和更高的技術含量。歐洲的熱表從70年代開始研究開發,到1997年才形成統一的技術標準。所以說:熱量表是一種包含機械、電子和信息技術的高科技產品。正因如此,它的研制、開發、生產、測試、校準及產業化,需要相當的技術投入與資金投入。
  1.3 投資與效益的初步估計
建設部主持的《國家重點技術創新項目》“供熱采暖控制計量收費系統”聯合承擔的5個單位分別進行的可行性研究,其成本效益分析為:
  投資利潤率:13.7%—98%平均為80.1%
  利稅率:20.2%—160%平均為60.2%
  投資回收期:1.2年—4年平均為2.15年
  盡管這幾個企業單位的基礎條件不同,分析也不盡科學準確,但結論一致:這是一個高效益的投資項目。
  3年前,歐洲出口到中國的戶用熱量表,每只價格為3,000 元以上。現在,已降到l000多元。這差價當然隱含著相當成分的利潤空間,也說明了熱量表產業屬高效益投資的特點。
  中國的熱量表市場比歐洲廣闊得多。中國的生產成本消耗,在引進了先進的管理體制后,肯定要比歐洲低。所以,勢必產生良好的投資效益。
  2.技術可行性和必要性
  2.1 歐洲熱量表的特點和應用的局限性
  集中供暖計量收費是20世紀70年代中期由歐洲開始的。相應的“熱量表”,也經歷了從機械式、電子模擬積分式、電子數字積分式直到微處理器為基礎的智能式的發展過程。到90年代,戶用熱量表基本上定型,,設計趨于一致。1997年4月,歐洲共同體正式通過了統一的熱量表標準,代號為EN1434。
  現在向中國市場上推銷的歐洲各國的熱量表,大部分都標明了“符合OIML-R75標準”和“符合EN1434標準”。這既是給用戶一個選擇、判斷的基本依據,也表明了歐洲熱量表技術成熟和標準化的程度。
  先進的熱量表,一般具有以下特點:
  (1)總體精度達到OIML-R75規定的4級精度(或EN1434 2級精度)。
  (2)流量計部分的精度:誤差<3%
  (3)溫度傳感器采用鉑薄膜電阻測溫元件,符合IEC—751標準并精確配對。當供回水的溫差在6℃時,測量誤差<0.1℃ 。
  (4)積分計算儀具備熱焓和質量密度修正的功能或程序,誤差<0.5%。
  (5)微功耗的設計:內藏電池可以連續工作5年。
  (6)設計結構緊湊,外觀精美,配套系列完整。但目前歐洲的熱量表,在中國應用時,存在以下的局限性:
  (7)歐洲表熱量積分計算儀一律采取的是K系數補償的方式。
  K系數的取值在進水和回水上是不同的,只能規定其中一個固定的位置,不得變換。因此,歐洲的熱量表一般規定要安裝在回水管道上,也就是流量計只能測回水的流量。如果用戶盜用熱水,熱量計量結果反而減少。當然,管道施工和安裝也不夠靈活和方便。
  (8)歐洲熱量表采用的測溫元件是PT100和PT500。PT100即在0℃時電阻值為100歐姆,測溫探頭的引線電阻必然會給測量帶來誤差。因此對引線電纜的長度有嚴格的要求,一旦配對完畢,不可任意延長或縮短。我們看到一些熱量表明明探頭和表體組合在一起卻有一團電纜堆在旁邊;而另一只要安裝到另一條管道上的探頭,因電纜的長度有限,即使嫌短,也無可奈何。
  (9)國際法制計量組織OIML-R75規程中,對“熱能表”的定義是:“適用于測量在熱交換環路中,被稱作熱載體的液體所吸收或轉換熱能的儀器”。按此規定,熱量表既應能測量供熱系統的供熱量,也應能測量供冷系統的吸熱量。但是迄今為止,歐洲的熱量表絕大多數只能測量供熱量,不能測量供冷量(吸熱量)。或者,測量供熱和供冷要分別由兩只不同的表完成。據悉,最近德國已開始了“冷熱兩用”熱量表的研究。
此外,當然還有價格昂貴的問題。幾年來3個國家5家公司在中國幾個城市的試點,在節能效果上都得出了肯定的結論,但推廣卻受到阻力。除去等待政策外,價格昂貴不能不認為是重要的原因。
  2.2 熱量表國產化的基本要求
  中國具有對熱量表需求的極大潛力,但中國不能僅以“廉價”為唯一的優勢。應該具備幾個最基本的條件。
  2.2.1 應該符合國際標準。國際法制計量組織OIML決定從1991年起在全世界推行“計量器具OIML證書制度”。
  1993年2月國家技術監督局計量司明確宣布決定將此“國際建議”稱為“國際規程”,提高了這一文件的法律地位。按照我國計量法和計量器具制造有關法律編制的慣例,現行的國際標準法規是制定我國同類產品的主要依據。因此,開發研制、生產熱量表,不能不符合R75號國際規程和ENl434歐洲標準。這些標準規程包含有嚴格的技術要求方面的內容。
  2.2.2 熱量表是多部件組成的機電一體化儀表,每一個部件都應該達到相應的技術標準。例如:測溫傳感器,國內熱量表有的采用了象半導體熱敏電阻這樣廉價的測溫元件,就不能達到R75號規程的最低要求。即使采用了PT100型鉑薄膜熱敏電阻作測溫元件,也必須精確地挑選,按照IEC751標準測定和配對。事實上,符合國際標準要求的熱量表用測溫頭測試線,中國尚未建立起來。
  2.2. 3 熱量是依據熱載體的質量和進回水熱焓的差采計算的。現在所用的流量計測得的只是體積流量,必須根據溫度和壓力修正才能得到載體質量。研制熱量表,必須有相應的設計。OIML-75號規程和ENl434歐洲標準,都對熱系數K值如何查據、如何計算、如何采用有明確的說明。熱量表的積分計算部分不進行這些相關的修正設計,誤差可能達到10%以上。
  2.2.4 關于熱量表使用的電源。為避免人為干擾,應采用內裝電池的設計。
  2.2.5 “中華人民共和國計量法”規定:制造計量器具必須取得《制造計量器具許可證》。
  2.3 中國熱量表應具備的技術特點
在我國,由于地域廣闊,冬寒夏熱,不僅黃河以北的廣大地區城鎮居民需要冬季供暖;而且隨著人民生活水平和建筑物業及管理水平的提高,中部地區的冬季供暖,夏季供冷,以及南方地區的集中供冷都已開始發展。因此,必須研制和開發適合我國國情的熱能表。
  2.3.1 建設部有關主管領導早在2年以前就提出:應開發既可以測供熱量,又可以測供冷量的熱量表。現在看來,這一要求盡管當時有些“超前”,也提出了一系列要解決的技術難題,但確實是富有預見性的,而且不僅適應中國。最近的情況是:德國也已開始研制冷熱兩用表了。
  2.3.2 中國涉及安裝計量收費用表的建筑狀況復雜。如果測溫傳感器選用PT100配套電纜長度約1m,而且嚴格規定熱量表主體只能安裝在回水管道上,可能使施工不便,熱力公司的計費也可能受損失。因此,選用PT100(允許電纜長度3-10米)而且設計使得熱量表主體的安裝位置不做嚴格規定,是比較合理的。
  2.3.3 中國市民用水、電、煤氣都在推行“先付款,后使用”的預付費方式,以解決長期困擾供應部門的“收費難”的問題。“熱”作為商品供應到干家萬戶,收費體制改革和政策確定之后,這個問題馬上會提出來。供熱部門當然會歡迎“先收費,后供熱”的熱量表。因此“預付費式熱量表”會受到關注。在研制開發預收費熱量表時應注意吸取其它預付費卡表的經驗和教訓,開發比卡片式IC卡更好的設計。否則會給熱力公司和國家造成難以估量的經濟損失。
  歐洲的集中供熱行業從包費到分戶計量收費轉變過程,是從70年代的能源危機后才開始的,20多年來積累的豐富經驗,值得我們認真學習和借鑒。中國經過這些年各類科技人員多方面的努力,技術方面大都能夠或已經解決。特別是某些特殊要求,國外并沒有做有關工作,如預付費表和相配套的微功耗、高溫自動閥等。中國人值得,也必須為此繼續付出研究開發的努力。
  3.我國目前熱表現狀
  3.1 外國公司在中國
  歐洲一些發達國家及相關專業公司,為中國的供熱計量事業作出了歷史性的貢獻。如:丹麥的丹佛斯公司,法國的斯倫貝謝公司,德國的費特拉公司、蘭吉爾·駟法公司等等。是他們在中國引進了熱計量收費的概念,傳授了歐洲的經驗,提供了熱量表、溫控閥及配套系統,在中國進行了計量節能效果的試點實驗,建成了生產溫控閥等相關設備的專業生產公司,等等。他們在促進中國建筑節能計量收費事業的啟動和發展中發揮了重要的作用。現在中國市場上宣傳、銷售熱量表的外國公司已有9家以上。
最近的動態是:據介紹提供歐洲熱量表需用的測溫探頭總量約60%—70%的兩家德國公司(Jumo和Heraeus)擬議在中國建生產鉑電阻測溫傳感器的生產廠,其中Jumo公司在大連已開始籌建的工作。先期進入中國的幾家生產熱量計套機的歐洲著名公司,正在或已經開始在中國大陸尋找合資、合作的伙伴。
  3.2 起步階段的中國企業
  根據專利文獻,中國最早研制“采暖用熱量表”的是1989年山西的一位教師。1994年以后,戶用熱量計研制、開發工作發展很快。現在,全國已有20多家企業單位研制或小批量生產了各具特色的熱量表。
值得提出的是在熱量表的投資開發上,已有2年歷史,投資已達200萬元人民幣的2家企業:江蘇環能工程有限公司和大連天正熱能自動化設備有限公司。這一南一北2家企業,有以下共同特點:
  (1)都是屬于建設部批準的或從事建筑業產品的企業(而不是電子儀器廠)。
  (2)都與科研院所或大專院校有密切的合作關系。
  (3)企業領導人都具有開發高科技產品的風險投資意識。這種意識包括不急于求成,注意產品的不斷改進、完善,虛心吸取先進經驗和積極與國外先進企業合作等。
  江蘇環能工程公司開發生產的“冷熱量度表”,在設計上符合國際標準,己通過了建設部主持的技術鑒定。幾家歐洲公司的專家參觀后表示贊賞,并已開始了有關的合作。大連天正公司的“自鎖式熱能表”在熱能表上設置了IC卡接口和自動鎖閉用的電磁閥,組合成一體;在設計上注意了中國國情的特殊需要。
  還應注意的是,國內很有影響的著名高科技股份制企業——清華同方股份有限公司也在1999年開始了熱量表的研制開發工作,并且很快開發出了“一體化家用暖氣表”。
  由于基礎、起點、技術條件各不相同,國內這么多家企業的現有產品(或樣品)都還需要經過對設計科學合理性的認證,對符合國際標準性的考核,需要經過實驗、試點,發現問題,取得經驗和改進。對企業來說,他們在等待政府政策的推動,等待國家統一的技術標準,等待規模市場的真正出現。真的要形成達到預計市場的需求量的生產線時,增加投資將是必不可少的。
  4.結 論
  4.1 供熱計量儀表產業是一個關系到促進我國建筑節能事業發展的產業,而且本身就具有幾百億的產值,將帶動一批相關產業的發展,解決若干萬人的就業問題,是可持續發展的新興熱點產業,肯定要建立在國產化的基礎上。
  4.2 歐洲在集中供熱計量收費方面已有著豐富的經驗和先進的水平。今后相當一段時間內,在政策研究;系統設計、重大設備等方面都將發揮重要的作用。但他們也應意識到:這項產業,在中國最終將國產化。采取投入技術和資金,在中國就地發展,合資合作,降低成本,可能是值得考慮的明智的策略。
  4.3中國的熱計量儀表產業的興起,需要得到國際合作的支持。一種高技術的新產品開發尤其是形成批量化、產業化的過程中,需要足夠的資金支持。另一方面,作為一種現代電子儀表的生產,不可能完全在中國“就地取材”完成,譬如:幾乎所有熱量表積分儀要實現微功耗的運作,其核心元件微處理器,都要從美國進口;能達到國際標準要求的溫度傳感器,能批量制造并選測配對的生產線,中國還沒有建立起來。因此,從關鍵零部件到整個熱量表產業規模化的生產,都還需要大量的國際合作和資金投入。
 
 
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