在你需要創建一個全新UPS(不間斷電源)單元的時候，你是不是感覺到很難確定其規格?有些系統是以kW為規格，而有些又是以kVA為規格的。那么究竟如何對其進行區分并最終確定其規格呢?首先，我們先回顧一些容易混淆的術語和概念。
kW和kVA的意思分別為千瓦和千伏安?——“千”往往被作為前綴來形容更大的數字。
根據基本的物理定律，在直流(DC)電路中，“瓦特=伏特×安培”。而通常我們建筑物和設備中用的是交流電(AC)。因為對于電力公司來講，交流電輸送起來更為高效，損失較少。但當交流電到達設備的變壓器之后，它往往會產生一種電抗(電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用)特征。
從表觀功率(volt-amperes)的角度來看，電抗會降低可用功率(瓦特)的數值。我們把這兩個數據的比值稱為功率因數(PF)。因此，交流電路的實際功率公式是“瓦特=伏特×安培×功率因數”。然而不幸的是，盡管說大多數用電設備的功率因數始終是穩定的，但通常只有1.0或是更少，而據我所知功率因數能夠保持1.0的設備只有電燈泡。
多年來，大型UPS系統的設計都是基于0.8的功率因數，這意味著100kVA的UPS電源實際只能支持80kW的電力負載。如今，大多數UPS系統還是在繼續按這種規格設計，即使現在大多數技術已經能使設備的功率因數達到0.95-0.98。
對于UPS電源來講，無論是用千瓦來衡量還是用千伏安來衡量，都無法超越其額定的供電能力。然而，目前市場上也有一些UPS系統的PF值得到了進一步的修正，這使得我們可以將千瓦和千伏安等同看待。
UPS系統銘牌上的數據
在確定UPS單元的規格時最大的問題就是如何確定其實際負載。許多數據硬件制造商在設備上提供的功率數據都與事實不符，有的甚至是完全錯誤的。大型制造商通常會在自己的網站上設一個鏈接或配置評估裝置。這使他們可以提供相當準確的信息。
要小心使用設備的銘牌。這是一個法定的額度標識，但通常來講它所標注的額度比設備實際所能提供的功率要高得多。例如，假如一個UPS單元銘牌上標注著在90到240伏的電壓標準下可以提供4到8安培的電流，那么它的實際功率可能只有500瓦。
首先，這些數據是可能會縮水的。電流越大，電壓就越低。假如電壓是120伏，電流是8安培，那么你能得到的功率是960伏安。在功率因數為0.95的情況下，它所能提供的功率就是912瓦。任何電源的效率都不會那么低，電源也從不會在滿負荷的情況下運行。因此，這臺UPS單元的功率恐怕永遠都不會超過500瓦，但是如果你真的很保守，按1.1的功率因數來算，電源的輸入功率規格也應該在550瓦特左右。
此外，不要被雙接線(dual-corded)設備所迷惑。電源是要共同承擔負載任務的，其中，要求每個單一電源都能支持滿負荷運行。因此，一個擁有兩臺500瓦功率電源的UPS單元也應該被看成和一臺500瓦電源一樣。
交通行業的UPS應用分析
高速公路路況檢測、車輛流量監控、加油加氣站及道路收費管理系統、隧道照明及監控系統等需要大量可靠的UPS電源作為供電保障。中國政府《國家高速公路網規劃》是國內第一個最高層次的高速公路骨架布局。國家高速公路網采用放射線與縱橫網格相結合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及橫連東西、縱貫南北的大通道，由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，簡稱"7918網"。此外，規劃還包括了遼中、杭州灣、成渝、珠江三角洲和海南共5條地區環線，2段并行線和30余段聯絡線，總規模約8.5萬公里。國家高速公路網為城鄉經濟協調發展提供基礎保障。
同時，城市軌道交通是一個高度自動化的大型復雜控制工程，從車輛調度到車站運行管理系統都需要高可靠性的UPS電源提供工作電源保障。中國正處于城市化進程加速發展階段，預計在未來十年中約有三億農村人口成為城鎮居民，城市交通和環境問題日益突出，軌道交通作為一種大運量、高密度的交通工具在現代城市公共交通中扮演著越來越重要的角色。
據中國軌道交通網統計，截至2013年12月31日，中國共有北京、天津、上海、蘇州、廣州、武漢、鄭州、西安、重慶、成都、昆明、沈陽、哈爾濱、大連14座城市新增開通了城市軌道交通線路，總計新增運營線路24條，新增運營里程428.39公里，車站275座。2013年中國共有36座城市獲準修建城市軌道交通線路，其中19座城市的85條線路已經開通運營，總里程達2509.52公里，其中，地鐵2132公里，占比84.97%;輕軌200公里，占比7.97%，獨軌56公里，占比2.23%;有軌電車91公里，占比3.63%;磁懸浮30;占比1.20%。
當前多個城市掀起軌道交通建設投資熱潮。據國家發改委統計，目前中國獲批軌道交通建設規劃的城市已達36個，2014年我國城市軌道交通投資將達到2200億元，比去年增加400億元。到2020年，全國擁有軌道交通的城市預計將達到50個，總里程達到近6000公里的規模，投資也將達4萬億元;也就是說，未來幾年城市軌道交通的投資將保持大幅增長。
交通行業作為國家擴大內需的重點扶持行業，同樣具有巨大的市場空間，UPS廠商應關注鐵路客票系統、調度系統、公路收費、軌道交通監控系統、區域清分中心等領域的潛在機會。
鉛酸蓄電池行業五大壁壘分析 石家莊UPS
鉛酸蓄電池行業的進入壁壘主要為政策壁壘、技術積累以及部分下游行業的準入資質。
(1)政策壁壘
生產鉛酸蓄電池產品的企業需要根據《中華人民共和國工業產品生產許可證管理條例》、《鉛酸蓄電池產品生產許可證實施細則(2011版)》等相關規定取得國家質量監督檢驗檢疫總局頒發的《全國工業產品生產許可證》方可開展生產。
另外,根據《國家環境保護總局建設項目環境影響評價審批程序規定》以及國家環保部關于鉛酸蓄電池行業的最新規定,鉛蓄電池生產及再生鉛冶煉企業的建設項目環境影響評價由省級或省級以上環境保護主管部門審批。
根據職業病防治的相關規定,不同的建設項目要根據規定在相關階段履行職業病危害預評價、職業病防護設施設計審查和職業病防護設施竣工驗收的審批程序。近年來國家出臺了一系列重金屬污染防治的政策,嚴格環保準入和環保政策的實施,大力推行清潔生產技術,限制小規模生產企業。
2012年5月11日,國家工信部和環保部發布《鉛蓄電池行業準入條件》,該規定對鉛蓄電池及其含鉛零部件生產企業及新建、改擴建項目在企業布局、生產能力、不符合準入條件的建設項目、工藝與裝備、環境保護、職業衛生與安全生產、節能與回收利用、監督管理等方面做出了明確要求,本準入條件自2012年7月1日起實施。
(2)技術壁壘
鉛酸蓄電池專業化設計生產、技術成熟度高,大型生產企業一貫注重研發投入,保持了悠久的技術積累歷史和較高的技術水平,這些技術并非新的生產企業一朝一夕可得。普通開口式鉛酸蓄電池《產品結構調整目錄(2011版)》列為淘汰類輕工產品,目前鉛酸蓄電池的發展重點是閥控式密封免維護鉛酸蓄電池產品,該類產品技術是全世界公認的比較難的技術,其中膠體電池(涂膏式和管式)技術已經有所突破并開始產業化生產。隨著相關重金屬污染防治政策的出臺,國家已經開始在鉛酸蓄電池行業推廣清潔生產技術,包括:卷繞式密封鉛蓄電池技術,拉網式、沖孔式、連鑄連軋式鉛蓄電池極板制造工藝技術與裝備,鉛蓄電池無鎘化技術,鉛蓄電池內化成工藝技術等,這些工藝技術水平較高,且投資規模較大,規模較小的生產企業沒有相關技術積累,難以和規模較大的企業競爭。
未來新型鉛酸蓄電池是電動汽車、太陽能、風能系統優級的動力源和儲能器,新型鉛蓄電池的發展方向為降低鉛耗量、提高電池質量能量密度、質量功率密度、循環壽命和快速充電能力。目前重點研究高性能電極材料與制備方法,研究電池新結構與制造工藝,提高能量密度和功率密度。新型鉛蓄電池包括雙極性密封電池、超級電池(鉛碳電池)、泡沫石墨電池等,也只有技術實力雄厚的企業才有優勢研發相關技術,進入相關應用領域。
(3)資金壁壘
高端鉛酸蓄電池和大容量鋰離子電池的生產對生產環境有著不同的特殊要求,需要現代化生產線來實施較復雜的生產工藝,前期固定資產投入較大;同時,為保持技術的不斷積累,持續的研發投入較大,對生產企業的資金要求較高,使小型蓄電池企業較難介入高端鉛酸蓄電池。
(4)下游行業準入壁壘
鉛酸蓄電池的主要下游應用領域都有嚴格的行業準入資質,包括汽車、通信等,能否取得這些行業客戶的認可是鉛酸蓄電池行業的生產企業需要面對的主要準入壁壘;此外,在部分新興應用領域,也有相應的準入資質間接約束著企業進入,例如:《新能源汽車生產準入規則》。
(5)市場壁壘
高端下游用戶對鉛酸蓄電池可靠性等方面的考量使得生產企業產品的口碑、檢測結果、質量表現更被看重,因此市場聲譽和質量表現對生產企業的銷售影響較大。蓄電池產品雖屬耗材,但是部分電池的使用壽命最長可達20年,因此市場聲譽的建立需較長時間,行業的新進入者短期內在聲譽和口碑方面較難達到成熟生產企業的水平。 |
