在你需要创建一个全新UPS(不间断电源)单元的时候，你是不是感觉到很难确定其规格?有些系统是以kW为规格，而有些又是以kVA为规格的。那么究竟如何对其进行区分并最终确定其规格呢?首先，我们先回顾一些容易混淆的术语和概念。
kW和kVA的意思分别为千瓦和千伏安?——“千”往往被作为前缀来形容更大的数字。
根据基本的物理定律，在直流(DC)电路中，“瓦特=伏特×安培”。而通常我们建筑物和设备中用的是交流电(AC)。因为对于电力公司来讲，交流电输送起来更为高效，损失较少。但当交流电到达设备的变压器之后，它往往会产生一种电抗(电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用)特征。
从表观功率(volt-amperes)的角度来看，电抗会降低可用功率(瓦特)的数值。我们把这两个数据的比值称为功率因数(PF)。因此，交流电路的实际功率公式是“瓦特=伏特×安培×功率因数”。然而不幸的是，尽管说大多数用电设备的功率因数始终是稳定的，但通常只有1.0或是更少，而据我所知功率因数能够保持1.0的设备只有电灯泡。
多年来，大型UPS系统的设计都是基于0.8的功率因数，这意味着100kVA的UPS电源实际只能支持80kW的电力负载。如今，大多数UPS系统还是在继续按这种规格设计，即使现在大多数技术已经能使设备的功率因数达到0.95-0.98。
对于UPS电源来讲，无论是用千瓦来衡量还是用千伏安来衡量，都无法超越其额定的供电能力。然而，目前市场上也有一些UPS系统的PF值得到了进一步的修正，这使得我们可以将千瓦和千伏安等同看待。
UPS系统铭牌上的数据
在确定UPS单元的规格时最大的问题就是如何确定其实际负载。许多数据硬件制造商在设备上提供的功率数据都与事实不符，有的甚至是完全错误的。大型制造商通常会在自己的网站上设一个链接或配置评估装置。这使他们可以提供相当准确的信息。
要小心使用设备的铭牌。这是一个法定的额度标识，但通常来讲它所标注的额度比设备实际所能提供的功率要高得多。例如，假如一个UPS单元铭牌上标注着在90到240伏的电压标准下可以提供4到8安培的电流，那么它的实际功率可能只有500瓦。
首先，这些数据是可能会缩水的。电流越大，电压就越低。假如电压是120伏，电流是8安培，那么你能得到的功率是960伏安。在功率因数为0.95的情况下，它所能提供的功率就是912瓦。任何电源的效率都不会那么低，电源也从不会在满负荷的情况下运行。因此，这台UPS单元的功率恐怕永远都不会超过500瓦，但是如果你真的很保守，按1.1的功率因数来算，电源的输入功率规格也应该在550瓦特左右。
此外，不要被双接线(dual-corded)设备所迷惑。电源是要共同承担负载任务的，其中，要求每个单一电源都能支持满负荷运行。因此，一个拥有两台500瓦功率电源的UPS单元也应该被看成和一台500瓦电源一样。
交通行业的UPS应用分析
高速公路路况检测、车辆流量监控、加油加气站及道路收费管理系统、隧道照明及监控系统等需要大量可靠的UPS电源作为供电保障。中国政府《国家高速公路网规划》是国内第一个最高层次的高速公路骨架布局。国家高速公路网采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道，由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称"7918网"。此外，规划还包括了辽中、杭州湾、成渝、珠江三角洲和海南共5条地区环线，2段并行线和30余段联络线，总规模约8.5万公里。国家高速公路网为城乡经济协调发展提供基础保障。
同时，城市轨道交通是一个高度自动化的大型复杂控制工程，从车辆调度到车站运行管理系统都需要高可靠性的UPS电源提供工作电源保障。中国正处于城市化进程加速发展阶段，预计在未来十年中约有三亿农村人口成为城镇居民，城市交通和环境问题日益突出，轨道交通作为一种大运量、高密度的交通工具在现代城市公共交通中扮演着越来越重要的角色。
据中国轨道交通网统计，截至2013年12月31日，中国共有北京、天津、上海、苏州、广州、武汉、郑州、西安、重庆、成都、昆明、沈阳、哈尔滨、大连14座城市新增开通了城市轨道交通线路，总计新增运营线路24条，新增运营里程428.39公里，车站275座。2013年中国共有36座城市获准修建城市轨道交通线路，其中19座城市的85条线路已经开通运营，总里程达2509.52公里，其中，地铁2132公里，占比84.97%;轻轨200公里，占比7.97%，独轨56公里，占比2.23%;有轨电车91公里，占比3.63%;磁悬浮30;占比1.20%。
当前多个城市掀起轨道交通建设投资热潮。据国家发改委统计，目前中国获批轨道交通建设规划的城市已达36个，2014年我国城市轨道交通投资将达到2200亿元，比去年增加400亿元。到2020年，全国拥有轨道交通的城市预计将达到50个，总里程达到近6000公里的规模，投资也将达4万亿元;也就是说，未来几年城市轨道交通的投资将保持大幅增长。
交通行业作为国家扩大内需的重点扶持行业，同样具有巨大的市场空间，UPS厂商应关注铁路客票系统、调度系统、公路收费、轨道交通监控系统、区域清分中心等领域的潜在机会。
铅酸蓄电池行业五大壁垒分析 石家庄UPS
铅酸蓄电池行业的进入壁垒主要为政策壁垒、技术积累以及部分下游行业的准入资质。
(1)政策壁垒
生产铅酸蓄电池产品的企业需要根据《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》、《铅酸蓄电池产品生产许可证实施细则(2011版)》等相关规定取得国家质量监督检验检疫总局颁发的《全国工业产品生产许可证》方可开展生产。
另外,根据《国家环境保护总局建设项目环境影响评价审批程序规定》以及国家环保部关于铅酸蓄电池行业的最新规定,铅蓄电池生产及再生铅冶炼企业的建设项目环境影响评价由省级或省级以上环境保护主管部门审批。
根据职业病防治的相关规定,不同的建设项目要根据规定在相关阶段履行职业病危害预评价、职业病防护设施设计审查和职业病防护设施竣工验收的审批程序。近年来国家出台了一系列重金属污染防治的政策,严格环保准入和环保政策的实施,大力推行清洁生产技术,限制小规模生产企业。
2012年5月11日,国家工信部和环保部发布《铅蓄电池行业准入条件》,该规定对铅蓄电池及其含铅零部件生产企业及新建、改扩建项目在企业布局、生产能力、不符合准入条件的建设项目、工艺与装备、环境保护、职业卫生与安全生产、节能与回收利用、监督管理等方面做出了明确要求,本准入条件自2012年7月1日起实施。
(2)技术壁垒
铅酸蓄电池专业化设计生产、技术成熟度高,大型生产企业一贯注重研发投入,保持了悠久的技术积累历史和较高的技术水平,这些技术并非新的生产企业一朝一夕可得。普通开口式铅酸蓄电池《产品结构调整目录(2011版)》列为淘汰类轻工产品,目前铅酸蓄电池的发展重点是阀控式密封免维护铅酸蓄电池产品,该类产品技术是全世界公认的比较难的技术,其中胶体电池(涂膏式和管式)技术已经有所突破并开始产业化生产。随着相关重金属污染防治政策的出台,国家已经开始在铅酸蓄电池行业推广清洁生产技术,包括:卷绕式密封铅蓄电池技术,拉网式、冲孔式、连铸连轧式铅蓄电池极板制造工艺技术与装备,铅蓄电池无镉化技术,铅蓄电池内化成工艺技术等,这些工艺技术水平较高,且投资规模较大,规模较小的生产企业没有相关技术积累,难以和规模较大的企业竞争。
未来新型铅酸蓄电池是电动汽车、太阳能、风能系统优级的动力源和储能器,新型铅蓄电池的发展方向为降低铅耗量、提高电池质量能量密度、质量功率密度、循环寿命和快速充电能力。目前重点研究高性能电极材料与制备方法,研究电池新结构与制造工艺,提高能量密度和功率密度。新型铅蓄电池包括双极性密封电池、超级电池(铅碳电池)、泡沫石墨电池等,也只有技术实力雄厚的企业才有优势研发相关技术,进入相关应用领域。
(3)资金壁垒
高端铅酸蓄电池和大容量锂离子电池的生产对生产环境有着不同的特殊要求,需要现代化生产线来实施较复杂的生产工艺,前期固定资产投入较大;同时,为保持技术的不断积累,持续的研发投入较大,对生产企业的资金要求较高,使小型蓄电池企业较难介入高端铅酸蓄电池。
(4)下游行业准入壁垒
铅酸蓄电池的主要下游应用领域都有严格的行业准入资质,包括汽车、通信等,能否取得这些行业客户的认可是铅酸蓄电池行业的生产企业需要面对的主要准入壁垒;此外,在部分新兴应用领域,也有相应的准入资质间接约束着企业进入,例如:《新能源汽车生产准入规则》。
(5)市场壁垒
高端下游用户对铅酸蓄电池可靠性等方面的考量使得生产企业产品的口碑、检测结果、质量表现更被看重,因此市场声誉和质量表现对生产企业的销售影响较大。蓄电池产品虽属耗材,但是部分电池的使用寿命最长可达20年,因此市场声誉的建立需较长时间,行业的新进入者短期内在声誉和口碑方面较难达到成熟生产企业的水平。 |
