省高新技术产业化项目双向应急电源设备的产业化申请报告.doc
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1、省高技术产业化项目资金申请报告 双向应急电源设备的产业化省高新技术产业化项目资金申请报告项目名称: 双向应急电源设备的产业化申报单位: 电源有限公司地 址: 市区路号邮政编码: 电 话: 传 真:申报日期: 二年月日目 录一 项目的意义和必要性41.1 国内外现状和技术发展趋势41.2 对产业发展的作用与影响81.3 产业关联度分析91.4 市场分析101.5与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等相关联情况11二 项目的技术基础122.1成果来源及知识产权情况122.2 已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限122.3 技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势132.4 该重
2、大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用14三、建设方案143.1 项目的产能规模143.2 建设的主要内容143.3 采用的工艺技术路线与技术特点153.4 设备选型193.5 主要技术经济指标203.6 建设地点、建设工期203.7 进度安排、建设期管理21四、环境保护、资源综合利用、节能措施224.1 环境保护与污染防治224.2 资源综合利用与节能措施224.3原材料供应224.4外部配套条件落实情况22五、项目法人基本情况235.1项目承担单位情况235.2 公司人员概况245.3近三年来的销售收入、利润、税金、固定资产、资产负债率255.4 项目负责人基本情况255.5 项目
3、组其他主要人员基本情况265.6股本结构27六、投资286.1 投资规模和使用方案286.2 筹措方案29七、项目财务分析、经济分析及主要指标297.1 预测原则及依据297.2 基础数据的确定297.3 销售收入的确定307.4利润总额的确定317.5 项目财务效益指标317.6 经济效益和社会效益分析。327.7 其它风险分析32八、资金申请报告附件34一 项目的意义和必要性1.1 国内外现状和技术发展趋势应急电源EPS(Emergency Power Supply)是一种能向负载设备提供高质量、正弦波供电电源的电力电子设备。主要应用于各类建筑的工作供电和消防应急供电、医院安全供电、交通系
4、统(如高速公路、隧道、地铁、轻轨、民用机场)的应急供电、电力系统的供电、各类不能断电的生产设备和实验设备的供电。在国际上,应急电源的应用比较普遍,用于各个行业的重要负载的供电,IEC、IEEE及美国消防局等都制定了应急电源和备用电源的标准,但在早期的工程中应急供电设施也不完备。在国内,90年代后期应急电源最早应用在消防应急灯具的集中供电上,发展到现在,逐步向其它行业应用辐射。2003年8月14日下午,正值下班高峰期,包括纽约在内的美国东北部和加拿大部分地区突然停电,约5000人受到严重的影响,由此引发了60起严重火灾、缺水威胁、20起抢劫事件、关闭多座机场和发电站。同月28日傍晚,在英国伦敦和
5、英格兰东南部部分地区发生历时半小时的重大停电事故,给地铁和地面交通带来严重混乱,近2/3的地铁和部分列车停运,50万乘客受到严重影响,在伦敦等中心商业区,商店和住宅也陷入黑暗之中。2003年下半年开始,全国范围内的电荒对国民经济大发展带来很大的影响。2004年4月,南京玄武湖隧道市网供电停电,由于没有完善的应急供电措施,造成南京市区长达4小时的交通严重堵塞。由于没有合理的应急供电措施,停电造成事故和危害的实例不胜枚举,可见,在停电事故中,能够提供应急供电的设备非常重要。如前所述,国内应急电源的应用起源于消防应急。因为,在所有的消防安全设施当中,消防应急系统是拯救人们生命、减少人员伤亡最重要的安
6、全设施。随着我国国民经济的高速发展,大型公共设施越来越多,单体面积也越来越大,当建筑物内部发生火灾时,造成人员伤亡的危险性越来越大。对9.11惨案造成人员重大伤亡的分析表明,应急照明的欠缺是人员不能及时撤离的重要原因。残酷的现实让人们意识到,在人员密集的市政公共建筑、酒店、商场、写字楼,在紧急状态下的人员疏散尤为重要。这对应急照明系统的有效性、可靠型和合理性设置提出了新的要求。传统的应急供电方式有A两路供电方式,即电网供电时采用两路独立的电源,若主供电线路停电,则由备用线路供电,采用这种方式虽然简单、可靠,但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时,两路电源均可能发生停电事故。B采用备用柴油发电机
7、供电方式,采用这种方式作应急供电的造价较低,但油机起动需要几十秒钟的间隔时间,即使油机具有自动起动功能,仍需要专人维护和检修,另外发电机工作时,释放大量有害气体和噪音,不适合安装于楼宇等办公场所。C采用不间断电源(UPS)供电方式,可使负载“万无一失”,但UPS造价昂贵,特别是在线式UPS,其转换效率较低,长期连续运行,必然造成电能浪费,事实上,UPS广泛应用于信息类负荷,在应急、事故照明场合使用UPS无疑是“大材小用”。D采用分散的应急照明方式,该方式在目前的消防安全中应用最为广泛,但只能局限于应急照明,随着楼宇智能化的普及及消防安全设施的完善,除了照明外,需要给供水、通风、监控等各种应急设
8、备供电,此时应急照明灯具已显得无能为力了。采用集中供电应急电源,克服了上述四种供电方式的诸多缺点,具有性能价格比高,安装使用方便,效率高等众多优点。图1.1 常规应急电源原理框图目前,国内从事应急电源生产的公司还有青岛创统、大连国彪、北京动力源、广东冠军等,都是采用传统的后备式UPS的拓扑结构(如图1.1),即主要由逆变器、蓄电池组、充电机和互投装置组成,核心部分是逆变器,但有些厂家的逆变器是由普通变频器改制的。整体看来技术水平不高,引入高性能的数字信号处理器作为主控器件,对应急电源的应用需求进行有效控制,使之高效、可靠,具有重要的意义。应急电源技术突破与发展趋势 1)贮能系统 + 双向电源
9、= 双向应急电源系统特点:逆变/充电采用一套电路,省掉常规应急电源的充电机和变压器,效率高,性价比高。图1.2 双向应急电源系统示意2)应急电源 + UPS特点:延长供电时间,增加电子信息类负荷供电的可靠性图1.3 3)可再生能源发电型应急电源图1.4 本项目产品采用双向逆变技术,使一个主电路即能给蓄电池充电又能逆变供电,省去了充电环节,电路结构也得到优化。1.2 对产业发展的作用与影响1.2.1 推进大型应急照明项目的新应用长期以来,建筑系统大都采用自带电源型的消防应急灯具构成简单的应急照明系统,这种分散的供电模式已经难以适应高等级建筑的消防安全要求。其缺陷为:整个系统电池数量太多,许多大型
10、建筑设置了成百上千只应急照明灯,电池故障高,难以逐个检测。灯具的工作状态、寿命和系统线路故障也不能实时检测。系统维护工作量太大,许多应急灯具徒具形式,紧急情况发生时,不能发挥有效作用。本项目产品不但使极其分散的供电电源变为集中供电,而且能通过集中通讯接口将每台应急电源设备集中监控起来,在控制室即可实时监控每台设备的运行状态。一旦发现故障,及时知道,及时排除。这种新型应急电源的出现给建筑电气设计师的设计增加了新的内容,使大型应急照明系统有了新的应用。1.2.2促进应急电源各种技术标准的出台我国的标准制定严重滞后,到目前位置,国家尚无应急电源的国家标准和行业标准,唯一可执行的就是GB 17945-
11、2000 消防应急灯具标准,该标准中仅用一个小节对集中供电型应急电源予以要求,而且负载仅限于应急灯。在标准执行过程中,各单位和个人对标准的理解也不尽相同,使得产品的科学性不够。自去年开始我公司参加了消防联动设备 应急电源和逆变应急电源国家标准的编写,其内容对应急电源的应用范围予以拓展。1.2.3 带动小型电源企业技术进步我国应急电源产业近几年发展较快,但总体规模较小,部分生产应急灯具和报警器的厂家也效仿生产小功率应急电源,由于他们对其关键的电力电子技术掌握不够,造成产品质量低劣,甚至严重污染电网。由于我公司是国内逆变器的领军单位,所以不少小公司在跟随,甚至还在网上开辟逆变器专栏专门探讨电源的逆
12、变电路。1.3 产业关联度分析1.3.1 对消防应急灯具市场具有强烈的冲击近几年,一些应急灯具生产厂为争夺市场份额,纷纷大打价格战,使应急灯行业成为微利行业。仿冒和偷工减料已经成为应急灯行业目前普遍存在的现象,市场混乱。显然,对于大型建筑和重要场所,这种应急照明方式极易产生消防隐患。相比之下,应急电源作为一种设备有专人维护,且自动化水平较高,随着现代化建筑安全和建筑智能化要求的不断提高,这种集中供电的应急电源将被越来越多地替代自带电源的应急灯具。同时,由于建筑安全要求的提高,低档的应急灯具的市场也会越来越萎缩。1.3.2 为产学研提供平台是全国著名的科教城,有多所高校和科研院所,特别是大学拥有
13、国家重点学科电力电子与电力传动,应急电源的充电和逆变涉及电力电子的多方面知识,大学经常安排学生来公司实习,在校研究生通过在公司的实践,知识水平快速提高,有几位毕业后即选择留在公司工作。1.3.3 带动我省电源行业和配套企业发展目前,我省大大小小的电源生产企业有近十家,如、电器等是我公司变压器配套企业,在的带动下,技术水平大幅提高或促进。1.4 市场分析1.4.1 产品市场总量预测及国内生产力布局随着EPS由楼宇消防应急灯具专用逐渐向证券、金融、军队、医院、政府机关、大型超市、航空机场、地铁等行业进行广泛辐射,应急电源系列产品的应用范围逐渐扩大。目前大量使用应急电源的主要有北京、广州、武汉为代表
14、的一些经济较发达的城市,具体应用场所有机场航站楼、地铁、隧道、体育场馆等。每个项目涉及的产品规格较多,典型案例(已做)有:广州新白云机场航站楼应急照明系统700多万的订单共有15KW75KW 8个品种。根据市场部的市场调查结果,预计在今后的3年内每年将有各种规格产品35亿元的市场需求。国内应急电源的生产厂商主要分布在、北京、大连、青岛、广东、江苏等省地。 1.4.2 市场竞争力分析及市场分析 根据应急电源产品的特点,需要较大的蓄电池组,尽管国外的有些产品技术水平优于国内,但调查结果表明,国内应急电源市场的竞争主要来自于国内厂商,尚无国外品牌进入。1.4.3 产品目标市场定位和需求量10KW以下
15、单相输出的消防应急灯具专用应急电源定位于楼宇的应急照明。10KW500KW三相输出应急电源定位于应急照明和各种适用的单、三相混合性负载(含动力负载)。根据申请单位的技术特点,除一些常规的标准产品外,对用户有特殊要求的项目有较大的信心,应变能力较强。根据几年来的市场经验,预计在未来的5年内,市场需求量会以每年30%的速度增加。1.5与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等相关联情况本项目符合省高技术产业化专项“电子信息专项”。本项目产品的前期工作基础好,技术含量高,创新性强,且已取得较好的经济效益和社会效益。目前应急电源市场竞争比较激烈,但整体技术水平不高。谁能在竞争中立于不败之地,关键看技
16、术实力和产业化水平。应急电源的核心是逆变,其效率和可靠性指标是关键,电源逆变技术国内领先,逆变器的效率在92%以上,目前市场占有率最高。产品通过国家消防电子产品质量监督检验中心的检测和公安部消防产品型式认可,技术成熟,工程应用较多,用户反应好,根据工程应用统计,产品可靠性指标超过50000小时。二 项目的技术基础2.1成果来源及知识产权情况本项目属于自主创新项目,申报了一项实用新型专利和一项发明专利。其中“蓄电池并网充放电装置(实用新型)”已经授权,专利号为,“一种双向应急电源的方法及装置(发明)”已经受理,受理号为。 2.2 已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限根据工程的需求,应急电源系
17、统的功率不一,设备的容量从0.5kW到500kW,本项目产品是电源有限公司多年研发的产品,“蓄电池并网充/放电装置”项目通过省科技厅组织的技术鉴定,省科技攻关计划项目“双向逆变技术在新能源发电和节能装备中的产业化研究(多功能双向逆变装置)”项目2004年6月通过省科技厅组织的鉴定,该技术研究使双向逆变技术性能进一步提高。通过国家检测和认可的产品规格有22种。经过二年的中试和工程化应用,技术已比较成熟,但在产业化需求的工艺装备以及百千瓦以上级应急电源设备上还需要进一步完善,以提高产品的性能指标。具体中试和工程化应用情况如下:l 广州新白云机场航站楼应急照明工程(15KW、22KW、30KW、37
18、KW、45KW、55KW、75KW);l 国家奥林匹克体育中心网球馆110KW;l 杭州钱塘江隧道应急照明工程(2*110KW);l 三峡大学文理科、实验楼等应急电源项目(0.6KW、2KW、4KW、7.5KW、11KW、22KW);l 大连监狱应急照明(1-3KW);l 南京市政府会议中心(55KW);l 上海开元广场(1-3KW);l 大连机场应急电源项目;l 省公安厅身份证生产楼应急电源;l 五里墩立交桥应急电源;l 百大集团合家福超市应急电源;2.3 技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势l 采用双向逆变技术,逆变/充电一体化,资源共享;l 主电路采用智能型IGBT模块(I
19、PM)的应用,保护功能全,可靠性高;l 控制部分采用先进的数字化微处理技术,具有强大的检测与监控功能; l 智能散热风扇控制;l 三阶段充电模式,恒流充电、均衡充电和浮充电自动转换;l 单节蓄电池自动检测,及时发现落后电池。2.4 该重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用1对我国电源领域内电源变换技术具有明显的推动作用,众多中小企业已被带动;2促进技术标准的出台,为应急电源系统标准制定提供有力的依据,使我国应急电源市场步入规范;3建筑设计单位通过引入该技术产品,使应急系统的设计更加得心应手,系统成本降低,质量稳定,效益提高。4促进我省应急电源配套企业的科技水平;三、建设方案3.1 项
20、目的产能规模项目实施后产能规模可达10000千瓦。平均按3kW/台计算,可保证年产应急电源设备3000台,新增产值约3300万元。3.2 建设的主要内容3.2.1基础建设计划建成项目标准化的科研生产大楼,建成后的大楼为3层,建筑面积3000m2,包括实验室、研究室、测试室、生产车间等。3.2.2 项目中试及产业化工作 进一步研究双向应急电源的大功率应用工艺; 形成代表国内领先水平的应急电源企业标准。 购置设备及仪器; 完善各单元功能模块及整机配置模型; 完成产品的最终定型设计; 进行生产人员培训,购置、安装生产线及必要的检测设备; 进一步扩大工程应用,提高系统的稳定性、可靠性。3.2.3 市场
21、开拓计划市场调研与需求分析,确定本项目的目标细分市场;根据系统产品的市场定位,确定产品的营销组合策略,利用我们在电源领域的工作基础,通过原有产品的市场销售渠道,进行产品宣传工作;以展览会、信息发布会、广告宣传、网上营销等形式,进一步扩大产品和企业的知名度,进行市场开拓工作。3.3 采用的工艺技术路线与技术特点3.3.1 产品工艺流程见图3.13.3.2 技术路线紧紧围绕应急电源市场需求,按单相到三相、小功率到大功率的技术路线进行,即从1-3kW三相双向应急电源、5-10kW双向应急电源、 10-100kW双向应急电源、100kW以上双向应急电源。 3.3.3 创新点1) 采用一套逆变系统既能完
22、成应急供电同时又可自动切换成蓄电池充/放电控制省去了常规应急电源中的充电控制器。2) 无变压器基于IPM模块的三相半桥拓扑设计优化的系统机构,提高了系统运行效率,减小了体积。3) 基于双向逆变器的三段智能充/放电控制实现了绿色电能变换有效的降低了逆变装置对电网的污染。4) 基于32位DSP控制技术,输出电能质量高3.3.4 项目产品技术方案控制电路模块的微处理器检测市电的供电情况,当市电有电时,控制电路模块的微处理器发出的数字控制信号经主电路的隔离驱动电路转换后输出驱动开关信号,驱动主电路将市电接入主电路的输出回路,输出的电流一方面接入负载供电,一方面接入蓄电池充电电路(Boost)为蓄电池充
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