為了構築迴圈型社會
從家電產品到產業機械,日立集團經過長年的努力和積累,在廣闊的事業領域中積累了豐富的環保和節能技術經驗。日立充分發揮自己的技術實力,在材料、零件、元件、製造、系統、服務及解決方案各個領域中不斷地追求著更高的環境效率。為了滿足能源、產業、運輸以及家用電器等各行業的環保及節能需求,日立集團將依託尖端的技術,不斷為世界提供更好的節能產品和服務,並通過事業的擴大和強化,繼續為保護環境、節約能源做出新的貢獻。
為節能做貢獻的日立集團產品及解決方案
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日立EX2500大型挖掘機
在中國內蒙古地區蘊藏著豐富的煤炭資源,在大面積開採的同時也產生了一些環境方面的問題。開採煤礦如果使用柴油動力的普通挖掘機,顯而易見的高燃耗,加上大量的柴油廢氣排放將造成驚人的開採成本及嚴重的環境污染。
日立建機為解決此類問題,開發製造了採用電力驅動的EX2500大型正鏟液壓挖掘機。EX2500摒棄了傳統的柴油動力,利用煤礦附近的勝利坑口電廠的優勢,直接用電力作動力,由此可以有效降低成本並大幅減少廢氣排放。
此次,中國神華集團在內蒙古的大型煤礦開採中引進了裝有6,000V交流電源電動機的EX2500大型挖掘機。根據神華集團提供的資料,使用EX2500大型電力挖掘機每小時可節約成本近550元。按照一年工作300天,每天工作8小時計算,每年每台挖掘機可節省成本約132萬元。
讓內蒙古的天空永遠特別藍特別美
神華北電勝利能源有限公司總工程師
梁金玲女士
常聽說內蒙那兒的天特別藍特別美,伸手仿佛就能觸到雲彩,在這種純自然的環境下那麼大一台機器的出現會不會造成污染?由於我們引進的日立建機挖掘機為電力驅動,可大幅減少環境污染,實現卓越環保性能的同時還大大削減了油耗的成本。此外從柴油改為電力驅動並沒有影響機器的功能,其基本性能符合設計要求,工作效率完全達到設計能力。我們希望今後有更多與日立建機合作的機會,為工礦當地環境的保護而盡一份力。

(左)日立HX新一代自動扶梯(右)日立HEP能量再生乘客電梯
耗降低和資源再生一直是各工業領域共同關注的課題。為挖掘出樓宇系統的潛在節能量,日立研究開發了“再生+節能”的完美組合——日立HEP能量再生乘客電梯和日立HX新一代自動扶梯,它們成為了推動建築節能降耗的領軍產品。
日立早在20世紀80年代初就致力於能量再生的研究並將之應用于高端產品中,新工藝的發展令該技術在普通乘客電梯上的應用成為現實。1987年,第一台帶能量再生裝置的日立電梯在中國投入使用,標誌著日立電梯能量再生技術進入中國。憑藉20多年的電梯能量再生技術的研究經驗,新一代日立HEP將能量再生及節能環保發揮到極致。簡單說來,就是日立HEP能在電梯重載下行或者是輕載上行時,把電梯運動產生的機械能量轉化為高純度的電能,回歸到電網中,供給臨近的同電網下其他電梯或用電設備使用。
此外,日立HEP採用了高效能的永磁同步主機,與傳統的拖動方式相比,能源損耗減少30%以上。而緊湊型永磁同步主機和薄型控制櫃的設計,使機房面積可減少56%,實現了建築物的有效利用。
“上行節能,下行發電”則是日立HX新一代自動扶梯的出色之處。在扶梯上行時,採用了日立專利的VLR技術,控制系統即時檢測出乘客流量後,通過向量計算,優化了扶梯的輸出功率,實現全程的高效節能,節能效果可高達30%。扶梯下行時,通過日立獨有的能量再生技術及PLL切換技術,將扶梯的再生能量安全的返回電網,供樓宇內其他設備使用。
此外,日立HX設置了一體化的變頻控制系統,在節省空間的同時,更可實現扶梯分時段運行、無人時低速運行、無人時自動停止等運行模式。據測算,在標準模式下,一體化變頻系統比普通規格控制系統降低能耗可達10%~40%。另外,日立HX新一代自動扶梯對主機及傳動系統進行優化設計,可比普通傳動系統降低能耗達25%。減少資源消耗,有效節約能源,是一個企業乃至一個國家可持續發展的必然要求。日立HEP能量再生乘客電梯和HX新一代自動扶梯,把節能環保落到生活實處。

重慶單軌列車
近年來隨著中國經濟的發展,特別是在北京,上海,重慶等大城市裏汽車數量急劇增多,早晚上下班高峰時道路擁堵非常嚴重,大氣污染日益加劇等環境的惡化令人擔憂。為滿足緩解城市交通阻塞、同時實現節能減排這一迫切需要,運載量大,耗能少的地鐵、單軌等城市軌道交通系統可以說最重要且有效的手段。
日立在城市軌道交通系統方面擁有豐富的經驗和技術,能夠提供從車輛及其電氣產品到地鐵信號系統,混合動力車輛用的蓄電池箱等全方位產品。這些產品在日本、新加坡、迪拜、英國、澳大利亞等世界多個國家地區得到了引進和應用。
在中國,日立為重慶市合身打造的2號線單軌是中國引進的首條城市單軌鐵路。于2005年開通的跨坐型單軌安裝的是橡膠輪胎,是一種低噪音、低振動非常人性化的交通工具。而且,由於它使用的是電力驅動,所以不會有尾氣排放。同時它具有優越的經濟性,能夠利用已有道路的中央隔離帶等,不用重新占地,施工則只需建起支柱和鋪設軌道橫木,因此可以顯著降低建設費用。
另一方面,日立為分別在2004年及2007年開通的北京13號線,地鐵5號線提供了全套電氣產品,並正在為預計2009年開通的上海6號線設計、製造全套的電氣設備。這套產品包括:車體驅動用的VVVF變頻裝置和主電動機、輔助電源裝置、列車監視系統、驅動裝置及制動設備。
目前,除已經開通地鐵/單軌的北京、天津、上海、廣州、重慶等城市外,哈爾濱、瀋陽、武漢、杭州、成都等眾多城市也都在申請或進行地鐵的建設。日立將在以往取得的成績基礎上,繼續積極參與各城市的建設計畫,通過完善中國的城市軌道交通系統,為資源節約與環境改善做出新的貢獻。

(左)日本新宿區域集中供冷供熱中心導入的日立10,000RT級的離心式冷水機
(右)採用區域集中供冷供熱系統的日本新宿地區
區域集中供冷供熱系統是指由設有能源供應設備的區域集中供能中心通過管道向樓宇、商業設施、公寓等一定區域內的多個建築群、用戶端供應冷、熱水,蒸汽等能源。這樣的集中供能系統在歐美以及日本都已被廣泛普及。把傳統的辦公室或樓宇單獨供能(冷暖氣,熱水等)方式整合為一個區域集中供應的系統,可以提高能源供應的穩定性,經濟性,同時在節能環保方面也有很多優勢體現。
燃氣輪機以及冷水機組,是上述區域集中供能系統所需的主要設備。日立產品的特點是具有高效率高性能,特別是冷水機設備,在日本的區域集中供冷供熱系統中有大量的應用業績。利用離心式或吸收式冷水機製冷的同時,還可依據日立獨有的設計與發電設備H-25燃氣輪機組合成為熱電聯供系統。
在日本的區域集中供冷供熱系統的代表案例新宿集中供冷供熱中心,使用CO2排放量相對較少的天然氣為燃料,導入熱電聯供等最新技術,從而實現都市的環保節能。在這個項目中採用日立的離心式以及蒸汽吸收式冷水機組,實現了世界最大規模冷凍容量(59,000RT)的供給。特別是在專案建造期間,通過開發製造單機容量達到35,200kW(10,000RT)的蒸汽驅動凝汽式汽輪機和離心式冷水機組,採用壓縮機三元葉輪設計,提高散流器的性能,改良熱交換管道等手段,使得機組效率與傳統機組相比大約有10%的提高。
日立公司立足於在日本已經發展成熟的技術和產品來推進中國的市場,2008年1月21日與中國國家發展與改革委員會舉行了“第三屆日立節能•環保技術交流會(主題:綠色都市)”,在這次交流會上介紹了區域集中供冷供熱系統的技術、並與業內專家進行了深入的交流。

(左)採用日立控制系統的波崎風力發電廠(日本) (右)“電力優先控制”的效果示意圖
隨著近年來地球環境問題的日益加劇、以及石油等不可再生能源價格的飆升,風力發電等可再生清潔能源的實際應用開始受到人們越來越多的關注。中國政府也出臺了一系列相關政策,並宣佈將在2020之前完成3萬台以上風力發電系統(按每台1.5MW換算)的建設。
但是,風力發電容易受風速和天氣等自然因素影響,存在著電壓變動大、難以實現穩定供電的缺點。日立為了解決這個問題,在業內率先開發出了專門用於風力發電的“系統聯動型變頻控制系統”。
這套系統使用了很多日立多年積累起來的先進控制技術,為確保發電電力系統的穩定運行發揮出了非常關鍵的作用。例如,日立依託當初在世界第一座可變速抽水蓄能發電廠中確立起來的電力穩定化控制技術,對時刻變化的風速實行“電力優先控制”(即根據風力的變化,將輸送到電網中的有功電力控制在一個穩定的範圍之內),有效地控制了電力和電壓的變動。此外,日立還運用當初在中央供電控制與分散電源連接中確立起來的電力系統連接技術,通過“應對風力變化風電場控制”(即對由數十台發電機組成的風力發電場所發出的電力以及系統聯接點上的電壓進行調整),不僅將因風速變化造成電壓變動的影響降低到了最低限度,同時還可以保證發電廠幾十台風力發電機隨時處於最佳的運行狀態。
為了實現對地球有益的環保型風力發電的穩定利用,日立將繼續推廣運用發電控制及電力系統控制領域取得的成果和豐富經驗所開發出的“系統聯動型變頻控制系統”。今後,通過這些風力發電系統的相關產品以及技術,為不斷擴大中國清潔能源的利用做出自己的貢獻。
為了儘量減少產品在生命週期各階段的環境負荷,日立集團在產品開發環節中引入了“環保設計評價體系”。具體說就是從輕量化、長期耐用性、資源再生性、分解處理的簡易性等8個專案方面對產品進行考核評價。將優於傳統產品的先進因素確定為開發新產品的先決條件,達到標準的產品將被認定為“環保產品”。
另外,在環保產品中,控制溫室氣體排放量、降低資源消耗量、提升產品、服務價值幅度均達到傳統產品的10倍以上,具有業界最高水準,或受到外界高度評價的產品,還將被認定為“超級環保產品”並進行重點推廣。
截至2008年3月,日立集團已有1,057項產品、6,216種機型達到了環保產品標準,登記比例分別為97%*1和84%*2。其中超級環保產品為74項、184種機型,在所有環保產品銷售額中占到了12%。日立集團的目標是在2010年時使超級環保產品達到30%以上。
此外,由於環保產品的開發,2007年通過使用日立產品實現的節能量達到了723百萬kWh,這相當於節省了26.1萬噸的標準煤。
日立集團為推進化學物質的安全性評估開始引入歐盟頒佈的REACH規則*3。從規則生效之日起,凡出口歐盟的貨物都需要進行註冊,同時必須就產品中所含物件物質提出申報並獲得認可,預計被列入申報物件的物質有數千種之多。日立集團認為傳達註冊申報所必需的成分資訊是整個供貨鏈的共同課題,因此積極參與JAMP*4,協助構築一個高效的資訊傳遞體系。
截止到2008年3月,日立已有48萬種零部件完成註冊,將與集團內的“含有化學物質一元化管理系統”結合,有效地傳遞相關資訊。
歐洲的EuP*5指令將產品設計階段的環境評價規定為企業必須履行的義務。日立在2008年4月制定了“環保型設計管理方針”,是首家對該指令做出回應的日本企業。該方針規定,為盡可能減少產品對環境造成的影響,從事業企劃到設計、採購、製造、品質保證等各部門都必須考慮產品的環境負荷而進行設計,而且有義務保管設計記錄。日立集團沒有停留在僅僅達到規定要求的階段,而是發揮先驅和行業表率的作用,更進一步的積極推進減輕產品環境負荷的活動。