如何理解,应用虚拟同步发电机技术
您好,“萨特朗动力”为您解答“虚拟同步发电机技术”
绝大部分的分布式电源都是通过电力电子变流器接入电网,而电力电子变流器与传统同步发电机有着本质的区别。电力电子变流器因其快速的动态响应、较小的过载能力、低转动惯量和低短路容量等特性将对电网的静动态稳定性产生难以忽视的影响。
而大电网中的同步发电机具有优良的惯性和阻尼特性,并能够参与电网电压和频率的调节,具有对电网天然友好的优势。因此,如果借鉴传统电力系统的运行经验和同步发电机的特性,则可以实现逆变器电网的友好接入,在很大程度上可以解决分布式电源并网所面临的诸多问题和挑战。
基于这一思想,在传统并网逆变器的直流侧引入适量的储能单元,并在逆变器的控制中集成传统同步发电机模型,就引出了虚拟同步发电机技术。简而言之,VSG技术主要就是通过模拟同步发电机的本体模型、有功调频以及无功调压等特性,使逆变器从运行机制和外特性上都可与传统同步发电机相媲美。
在传统同步发电机中,当系统中的负荷突然变化,由于机械惯性,输入功率还来不及做出反应,则负荷所需要的功率就大于发电机的输入功率,为了保持功率的平衡,发电机只能把转子的部分动能转化为电能,从而导致发电机的转速降低,电网的频率下降。
如果从能量的角度来理解传统同步发电机中的转动惯量,大的转动惯量,在同步转速下也就意味着储存着更多的动能,也即可以通过短时释放储存在转子中的动能来参与有功功率的平衡。因此,惯性也是一种储能的体现。
如果逆变器直流侧储存的能量足够大,当逆变器采用VSG技术时,由于虚拟惯性的存在,可以使VSG在受扰后具有和传统同步发电机一样的惯性,那么VSG就能够参与一次调频;而且,考虑到同步发电机热能-机械能-电能的转换过程缓慢,基于储能装置的化学能-电能的转换时间更短,因此VSG响应速度更快,能够参与调频的逆变器必须配备足够的储能。如果直流侧不能瞬时提供足够的能量,那么逆变器的调频能力也就非常有限。
传统同步发电机的转动惯量是一个和其尺寸有关的物理量,通常随功率的增加而增大。然而,VSG的虚拟惯性并非固定不变,而是与储能单元的配置密切相关,使得VSG虚拟惯性的选择更加灵活。
传统同步发电机中的阻尼是阻力转矩随转速变化而变化的一个系数,主要取决于电机的类型和运行条件。同步发电机并网运行时,由于阻尼绕组的存在,会产生电磁阻尼,主要与阻尼绕组有关。同样的,在VSG中由于虚拟阻尼的引入,使得VSG具备了阻尼功率振荡的能力。
近年来,随着储能技术的快速发展,考虑到储能单元的快速功率响应特性,在太阳能光伏发电中,直流侧配置储能单元,将光伏和储能单元看作一个整体,对其中的逆变器采用VSG控制技术,从而实现光伏发电友好的削峰填谷,能够有效提高分布式电源接入系统的频率稳定性,具有广阔的应用前景。
VSG技术的研究方兴未艾,从理论体系到工程实际都还有待完善。VSG实现的载体依旧是半导体功率器件,其过载能力有限等电力电子变流器本身的问题、VSG关键参数的整定问题、储能单元的优化配置问题以及电力电子变流器与同步发电机模型耦合产生的不同频率范围内的振荡等诸多问题还亟待进一步的解决。总而言之,VSG应集同步发电机之长而避其短,借鉴传统电力系统成熟的控制理念及分析方法,模拟同步发电机优越的性能,同时结合电力电子控制的灵活性及快速性,不断去改进VSG技术。
目前,国内外学者提出了多种VSG技术的实现思路,开展了许多富有成效的工作,所取得的很多研究成果具有很好的参考价值,这里不再一一罗列。另外,据了解目前国内已有相关企业将VSG技术应用于多项实际工程中,取得了商业化的阶段性成果。
乙烷和甲烷分子结构中,所含键的类型相同
乙烷含碳量比甲烷高,故热值高于甲烷。
热效率的含义是:对于特定热能转换装置,其有效输出的能量与输入的能量之比,是无量纲指标,一般用百分比表示。
在11月5日由北极星电力网联合上海电力大学主办的“2020年中国风电产业发展大会中”,多位嘉宾表示:十四五规划建议的发布,意味着在我国低碳发展战略与转型背景下,新能源产业发展正在呈现出清晰的趋势。
·可再生能源产业发展逻辑面临转变
进入风电全面平价发展阶段,业内会发现以往我们热议的电价、补贴、年度建设规模等传统政策机制不再成为新能源行业发展的客观约束。在2030年能源消费和2060年“碳中和”目标下,我国会走一个什么样的碳减排路径?
对于碳减排路径的 探索 ,或者说作为重要支撑的可再生能源应该以哪些总量目标作为指引,首先要对我国的能源消费的目标有一定的认识。考虑新冠疫情给短期经济发展带来冲击,“十四五”我国经济年均增速5.5%,预计到2025年,全 社会 用电量在9 9.5万亿千瓦时之间,年均增速4% 4.5%。到2025年,预期全部非化石能源占一次能源消费比重达到19-20%左右(55-56亿吨标准煤)。
可以说,可再生能源电力已经成为我国碳减排路径上至关重要的支撑性力量,在“30·60碳中和”目标下,可再生能源发展将成为刚性需求,未来新能源行业不再仅是补充和替代,而将成为能源供给侧的主力,在中短期内都是一个具备很大确定性的市场。
在新时期的规划目标下,国家发展和改革委员会能源研究所主任陶冶强调,可再生能源的发展思路应该从以下几个方面随之转变:
从发展理念上,“十三五”能源规划注重环境保护,“十四五”能源规划注重生态保护,重点考虑碳减排问题
从发展思路上,“十三五”注重能源数量保障,“十四五”则更加注重能源的质量提升
在时间维度上,“十三五”注重5年发展,“十四五”注重更长远发展。需要注意的是,“十四五”能源规划是开启能源高质量发展的第一个五年计划,不但要解决“十四五”期间能源如何清洁低碳、安全高效发展的问题,还要为2035年、2050年的长期发展找准方向
从产业空间来看,“十三五”期间注重能源自身发展,“十四五”将注重能源全产业链发展而从发展实质上来看,“十三五”期间产业偏重生产力发展,“十四五”则将偏重生产关系调整。
·综合能源基地模式是重要趋势
在风电平价上网的过程中,主要制约因素在于政策约束、技术进步、消纳空间以及建设成本四个方面。其中,水风光储一体化发展将是未来重要的趋势之一,也是未来降低大基地度电成本的一种有效方式。这一点与发改委《“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”发展征求意见稿》相契合。“风光水火储一体化”建设更加侧重电源基地开发,其在强化电源侧灵活调节作用、优化各类电源规模配比、确保电源基地送电可持续性方面更具优势。
电力规划设计总院能源研究所副所长徐东杰也持有同样的观点,他认为,未来大型基地的开发将呈现“综合能源基地”的发展趋势,积极打造水能、可再生能源、储能的一体化互补基地将是未来趋势。
同时,在电力市场中,度电成本将成为决定报价的关键指标,较低的度电成本在电力市场中将具有更大的盈利空间。“十三五”期间,我国风电建设成本快速下降,2019年我国陆上风电单位千瓦建设成本较2011年下降了27%,达到6500元/kW。成本的下降主要在于自身技术水平的不断提升,以及陆上大基地开发模式的发展、大兆瓦风机技术的革新。
徐东杰提出建议表示,后补贴时代风电应以降低度电成本为目标优化全生命周期管控。建议风电企业进一步开展精细化管理,在开发、设计、建设、运行等全生命周期各环节共同发力,以降低度电成本为目标优化管控全生命周期各环节,风电规划更加注重在电力市场背景下进行。
·新能源并网技术仍需创新
高比例新能源是未来电力系统的发展趋势,预计到2030年,新能源装机占比将达38%,超过煤电成为我国装机第一大电源。但近年来,不管国内还是国外均发生过因新能源占比高、系统频率和电压支撑能力不足而引发脱网、停电事故,这些事故暴露出大规模新能源的稳态电压控制系统缺失和风电机组低/高电压穿越能力的不足。
以英国2019年“8.9”大停电为例。英国是典型高比例新能源电网,风电和光伏装机占比40%,事故发生时,机组脱网207万千瓦(占比7%),其中风电和光伏脱网规模占70%,损失负荷93万千瓦。而其新能源机组不具备惯量和一次调频能力是触发低频减载的主要原因。
通过对连锁脱网过程进行深入分析,国网冀北电科院新能源所所长刘辉指出,在稳态调压方面,构建大规模风电汇集系统无功电压多层级控制技术体系、大规模风电汇集系统无功电压协调控制技术与系统,以及开发基于RTDS/RT-Lab的无功设备与AVC系统测试平台,是缓解大规模风电汇集地区无功电压运行存在的问题的有效手段。
在主动调频/调压方面,虚拟同步发电机技术是关键。
虚拟同步发电机技术是使新能源由“被动调节”转为“主动支撑”的新一代新能源发电技术,使之具备惯量支撑、一次调频和主动调压等主动支撑电网的能力。在 探索 过程中,冀北电科院自主研制了世界最大容量的2MW风电虚拟同步机、储能直流升压并联接入的30~500kW系列光伏虚拟同步机,一次调频响应时间分别小于5s和1s,显著优于常规同步机组。同时,还依托国家风光储输示范工程,建成了世界首座百兆瓦级多类型虚拟同步发电机电站。
未来,随着风电机组高电压穿越、风电机组侧次同步谐振抑制等技术的不断完善与普及,再辅以储能装置对输出功率的控制,不断革新发展的技术将对改善发电质量、解决风电并网难题起到愈加重要的作用。
物流园区是指在物流作业集中的地区,在几种运输方式衔接地,将多种物流设施和不同类型的物流企业在空间上集中布局的场所,也是一个有一定规模的和具有多种服务功能的物流企业的集结点。智慧物流园区是基于智能及可视的数字化场景,实现了物流设施集约化、物流运作共通化、城市物流设施空间布局合理化,为城市物流企业发展提供了空间也促进城市用地结构调整。
本次案例利用 Hightopo 产品 HT for Web 数字孪生 HT 物流产业园区,将上下游系统打通并借助智能硬件实现数据联动,从园区日常管理、车流监控、人流监控、物流监控等多维度进行呈现,使各流程密切联系,搭建出智慧园区与物流仓储一体的可视化管理平台,提高物流园区的管理和工作效率,降低人工成本和管理成本。
// 全场景漫游
场景初始化后,通过 HT 可视化打造园区全景空间切换,浏览园区不同场景效果。设置白天与黑夜两种场景,在白天场景上,场景整体设计以写实风格为主,通过对园区内建筑、道路、绿化等进行三维建模,仿真还原园区整体情况。而在黑夜场景,通过图扑软件自主研发的引擎渲染出虚拟科幻的物流园区效果。
界面通过自由视角、固定路线等方式对园区全场景进行巡检式漫游。通过漫游视角为客户呈现园区的整体面貌、重点区域及设施设备分布。
HT 支持多种方式的模型渲染,采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真模拟,以三维场景为基础,2D 数据面板为辅,数字化展现物流园区各区域的建设、运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。同样支持导入 IFC 格式的 BIM 模型文件生成场景,支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。通过 HT 实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
园区日常概览
环境监测可视化
结合大数据技术以及对接天气系统,对园区内的环境进行全天候的监测,从温度、湿度、二氧化碳、PM2.5 等方面进行环境数据的采集,并在 2D 面板上实时展示,光照强度随着环境的改变也会进行变化。
绿色园区
为推进碳中和碳排放政策,园区建设也引入了新型能源,推动能源清洁低碳安全高效利用,推进重点行业和重要领域绿色化改造,实现绿色生态智慧物流园区。通过 HT 可视化面板展示园区的能源相关指标,协助园区运维人员对园区内的清洁能源进行监测控制管理,助力园区以及城市减排环保的新理念。
充电桩
2020 年政府工作报告中提出:“要加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展 5G 应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求,助力产业升级。”
充电桩作为车辆、用户与能源的交汇处,在电网智能调度、削峰填谷以及安全技术、商业模式创新等方面有着极大发展潜能。园区内多处设置车辆充电桩,通过 HT 2D 可视化展示园区充电桩的节能贡献占比及实时功率的监测情况。并配合 3D 效果,使用不同的颜色查看车辆的充电情况与异常告警提示。HT 的 2D 面板和图表数据相绑定,2D 与 3D 在三维空间无缝融合复用。
光伏棚与路灯
光伏棚作为分布式光伏项目,与充电桩、新能源汽车以及智慧路灯相结合,利用设在棚顶的光伏组件发电,通过充电装置储存到蓄电池中或直接供给电动车充电使用,也可以通过太阳能光伏棚为园区内路灯、公共设施等设施设备进行电力输送,以达到节能减排的作用。园区楼宇的光伏棚设置了 2D 面板的无缝融合,实时更新光伏棚的今日储电量、今日发电量、今日放电量以及累积储蓄电量、累计发电量、累积放电量的数据。
智慧城市建设及 5G 的带动下,智慧路灯成为了信息通信技术与传统城市公共基础设施融合的典范,园区内的光伏路灯、光伏棚、充电桩等绿色环保能源都可通过 HT 可视化进行系统集成的管控监测。
图扑软件也搭建了可针对路灯智能管理的综合性系统,可对范围内的所有路灯集中控制、实时数据监测、异常智能分析及故障报警,以防止设备老化及丢失所带来的问题,同时还可以实现路灯管网和其他设施配置信息化管理,以满足后续用户需求的升级。
园区租户管理可视化
将 HT 可视化与园区管理系统相结合,接入园区企业管理数据至可视化平台,实时更新园区内租户类型、租户数量及租户面积。通过对租户的情况以柱状图展示,可直观对比园区内招商引资情况。将租户行业类型做分类统计,通过数据可为接下来招商引资计划提供数据参考。
监控系统与预警告警
园区内各角落安装了多个监控系统,集成各类子系统的设备设施与监控系统的的管理,可集状态检测、故障报警、故障分析、运维管理于一体并通过 HT 可视化系统进行展示,如:今日消防报警、今日安防报警等信息。实现对各类视频监控系统相关的设备运转状态的检测与查询,运维系统一旦发现视频监控系统设备运转状态发生异常,立即自动向运维管理中心发出故障报警。
车流监控
车流信息可视化
通过 3D 展示园区内车流情况,系统通过结合地磁方式记录园区内车位情况:园区内总车位数量、空闲与已使用车位情况、展示常规车辆、新能源、货车等车辆的剩余情况。
HT 可视化不仅可以处理海量的后台信息并且通过不同的数据可视化样式展示在园车辆、轿车、货车的每日车流量数据。物流车辆在进出配合视频车牌识别系统,可统计车辆进出情况,联动系统高效统计出车辆进出总数量、进出车辆数量,并通过数据可视化形式于面板展示,以及通过监测车辆的进出汇总进出车辆的类型(免检车、直通车、消防车、大货车、访客车辆以及其他车辆)并进行分析统计。
今日车辆类别分析
园区内的物流货车都辅以 2D 面板进行信息的实时更新、展示货车编码、载货量以及货车状态,便于园区运维人员进行园区车流信息的管理。
人流监控
通过人脸识别、AI 摄像头等智能化设备对出入园区的人群进行监测、识别、跟踪、分析,实时获得区域内人群的流动数据情况,为园区运维人员提供准确的人流统计以及行为分析数据。
人流客流可视化
园区人员流动以及客流密度较为频繁,通过接入门禁识别、人脸监控等安防设备数据,利用不同的 2D 数据可视化样式展现园区内的各项人员客流情况人员。
左上方面板体现了今日人员类型的分布(员工、访客、安保等)、通过曲线图实时的变化来展示后台数据接入所体现的当日人流情况以及现阶段人员入园方式(微信预约、人脸扫描、IC 卡)、柱状分析今日人员进出情况。HT 可视化利用丰富的图表、图形和设计元素将相对复杂、抽象的数据通过可视的方式以更直观理解的形式展现,便于园区运维人员的高效管理,无需通过人工核算等复杂形式进行园区的运维分析。
物流监控
物流信息可视化
通过通接入订单管理系统对园区内的货物订单进行统计、管理、追踪、分析。订单以条形码为数据源,使用数据采集终端扫描条码标识,进行数据采集。
HT 可视化系统从危险品的总库存、出入库数量、各个楼单日危险品进出情况的雷达图分析、今日订单的状态百分比分析、今日货物类型(冷冻品、易碎品、常规货物、大型货物、危险品、其他物品)的柱状图分析以及本月订单情况的分析等不同角度来管理物流信息,以便企业可以及时了解和控制订单的情况,有效地进行产品物流监控与分析跟进,减少问题件的发生情况与查询管理。
仓储管理可视化
点击 HT 仓库跳转至下一界面的初始化,映入眼帘的是带有 Hightopo 图标的集装箱样式,点击图标下钻至图扑软件物流仓储与转运中心的动画场景画面。
通过依托 HT 可视化技术,智慧仓储管理可以 2D 组态,3D 仿真形态的方式展现出仓储中心与物流转运中心的全场景管理交互系统。智能三维监控系统包含三维可视化立体仓库系统、货位管理、信息实时查询、轨迹实时追踪、设备状态实时追踪、库存管理。
物料流程监控通过 HT 3D 效果将物料从入库开始到出库完成的全过程信息监控,并对立体库货架、堆垛机、输送机、拆叠盘机、RGV(直行穿梭车)、AGV(自动导引运输车)、堆垛机、机械臂等设备状态进行信息监控,数字孪生智慧仓储物流一体化场景。使物流全过程数字可视化展现、可自动感知识别、可追踪溯缘、可实施应对、可智能化决策、各环节信息系统交互集成。
设备场景可视化
场景展示了设备的运行状态、实时位置、装载货物、容器动态、异常报警等信息。均可通过 HT 3D 可视化实现设备管理的智能运维、智能预警、智能分析、智能监测等功能,高效集中管控,流程结构优化。
设备监测管理
通过颜色标识设备的状态,如设备出现异常,可通过 HT 可视化系统及时发现哪台设备出现问题,快速定位故障点,及时提示管理人员。管理人员还可通过点击可视化平台的仿真设备,查看设备运行状态、故障信息等,以便进行故障诊断和处理,及时消除隐患。
AGV 无人驾驶
AGV 小车能方便地实现自动出入装卸站、工作台和货架等,充分适应柔性高、物流量大、搬运线路复杂等要求。AGV 通过无线网络向上位机发送当前位置和状态,上位机根据当前状态更新数据库,并同步接入 HT 可视化系统进行路径的实时展示,也可根据项目需求设置 AVG 行走路径。
潜伏式 AGV
码垛机器人
码垛机器人通过机械臂完成各种转动、移动或复合动作来实现规定动作,改变被抓持物件的位置和姿势。机器人码垛机可以集成在任何生产线中,为生产现场提供智能化、机器人化、网络化,可以实现各行业多样化作业的码垛物流本案例运用了 HT 的强大的渲染引擎实现了对整个码垛机器人操作流程的精准把控,高仿真机器手的摆动过程。
注塑机
通过 HT 可视化使生产设备流水线管理更加的透明精细、结合 2D 面板信息展示注塑机的设备编号、能耗、工序良率、设备健康值、异常记录、工艺生产节拍、稼动率等信息。
提升机
作为“承上启下”的机械工程设备,提升机在仓储运输环节起到了输送、起吊、协助装卸物料等作用。HT 2D 将机器设备信息通过面板直接显示:设备编码、任务编码、提升机当前层、设备状态、设备下次保养时间等基础信息。便于运维人员管控预警维护。
输送机
通过输送机将货物传送至下一环节,通过 HT 可视化可全程监管货物的走向信息以及输送机设备编码状态等信息。
堆垛效果
自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的,现代工业的发展和日益激烈的市场竞争会对立体仓库提出更高的要求,而堆垛机是整个自动化立体仓库的核心部件。3D 可视化展示堆码与立体仓库的运作效果,辅以信息的实时展示,对设备编码、设备运行状态(通过不同颜色来进行提示,红色为设备问题告警、黄色为设备故障、绿色为正常运行)、指令状态、列编码、层编码等信息。通过一体化的可视管理平台让仓储运维,问题检测等管理更加及时高效。
货物信息可视化
HT 仓储管理监控的实现对仓储场景起到监控的作用,对于货架和移动中的货品进行了数据采集,可通过可视化系统快速获取设备的运行状态,货架的数据变更以及面板数据的实时反馈,达到全方位掌握仓储转运中心的活动状态,起到监管、维护以及调配多维度统一。
货物出入库管理
集合仓储系统应用物联网、视频监控联网技术、输送和分拣技术、灵活的叉车服务模式、智能穿梭车和货架系统、嵌入智能控制与通信模块的物流机器人技术、 RFID 托盘等。数字孪生一个物流全过程,让物品出入库信息可展现,可监控,可管理。
运作实况多角度展示
通过 HT 3D 的高仿真模型效果,对生产运作流程进行数字孪生,从生产线的外部结构到机械内部细节、再到运作整体流程,多维度场景展现,并支持场景的的选择与切换。
数字孪生 物流全感知
在顺丰、三通一达、德邦、百世等快递企业纷纷登陆资本市场后,业务增长放缓的同时、运营成本攀高的压力下,快递行业也在面临转型,必须从过去粗放式管理发展模式向精细化发展方向转型,提升效率,降低成本,而智能信息化则成为快递业转型的关键。
数字化智能化的全领域覆盖,物流园区内的物品流通加工、包装、仓储、装卸搬运,园区外的货物的运输、配送全过程,以及退货和回收物流等逆向物流环节也都应用了 5G、人工智能、 RFID、GPS、GIS 传感技术、视频识别技术、物物通信 M2M 技术、物联网、可视化等新兴技术,改变传统的人工读取和记录货物信息的方式,实现了物流信息的主动“感知”。融合 HT 可视化使园区内的人、机、车、设备的一体互联,包括自动驾驶、自动分拣、自动巡检、人机交互的整体调度及管理,搭建智能物流的应用场景。
2020 年,我国社会物流总费用 14.9 万亿元,与 GDP 的比率为 14.7%,与上年基本持平,五年间下降 1.3个 百分点;全国社会物流总额达到 300.1 万亿元。物流产业的发展进入到由数量型向高质量发展的转型阶段。依靠智能分析、智能运维技术,实现自动化监控和运维,HT 的数字化物流园区仓储一体化管理系统明显降低无效能源消耗,大大提高设备管理效率,减少运维人力负担。
图扑软件 Hightopo 可根据园区的需求和业务特点,制定与业务紧密结合的智慧应用场景,并可基于园区建设的智能化基础设施,为物流企业提供更加个性化的智慧场景服务,使物流产业园区融入社会发展趋势,顺势而为,为自身企业谋取更大红利和更广发展空间。
双碳目标问题是系统性问题,涉及到经济结构、产业结构、能源结构,以及节能、碳技术与碳市场 等,重点在于能源结构调整与节能降耗。
在双碳目标驱动下,光伏、风电等非化石能源将加快发展,传统能源将加快转型升级步伐,节能节 材与循环利用将日益得到重视,碳技术(捕集、封存、利用)与碳市场将得到更积极 探索 。
本文从以下几方面来 探索 碳达峰和碳中和的投资机会:
一、碳减排的总体框架
二、从能流图看减排逻辑
三、CO2减排的三条主线
1、节能减排重点投资领域
2、调整能源结构重点投资领域
一、碳减排的总体框架
控制温室气体/CO2 排放,核心是要把握四个要点:控总量、调结构、碳市场、碳技术。
降低 CO2 净排放,包括减少排放和加强吸收两种方式,由于吸收量较排放量相差一个量级,因此减少排放必定是未来工作重点。
吸收 CO2 包括两种方式:
1)生态吸收,如提高森林等碳汇,稳步推进但相较排放总量吸收 规模有限。
2)人工吸收,如加大碳捕获、利用与封存(CCUS),直接空气捕捉技术(DAC)技术研发应用,但相关仍处于研发初期,预计大规模应用将在 2030 年之后。
减少 CO2 排放,涉及供给侧和需求侧调整。
1)供给侧,以风电、光伏为代表的非化石能源发电技术带动电力系统 横向扩张,压缩化石能源消费是大势所趋。长远来看,大规模发展风电、光伏需要大规模储能作为支撑,氢气有 望成为重要储能介质,加之氢气作为燃料、工业原料的大量使用需求,氢气系统有望与电力系统耦合形成主辅双 系统,共同组成未来能源系统的核心。
2)需求侧,工业、建筑、交通等主要用能部门,通过产业结构调整、能源结 构调整、物质循环利用等方式,多措并举,实现减排。
二、从能流图看减排逻辑
三、CO2减排的三条主线
总体来看,减排举措可分为节能减排、调整能源结构、发展碳技术与碳市场。
1、节能减排重点投资领域
1)工业部门
一是节能,包括开展余热余压利用、变频电机等通用设备改造等设备节能,以及基于物联网和数字化 的系统节能。
二是节材,以发展循环经济为重点,包括废旧金属(钢铁、铝等)回收利用、塑料回收利用、生物降解塑料等。2 月 22 日,国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,强调“大力 发展再制造产业,加强再制造产品认证与推广应用。建设资源综合利用基地,促进工业固体废物综合利用。”
2)建筑部门
一是在建设过程中,重点发展装配式建筑。装配式建筑主要能够实现对建材的节约利用,其次在建设过程中节能,在使用过程中增强保温、实现节能。《装配式高层住宅建筑全生命周期碳排放研究》数据显示,装配式建筑全生命周期内比传统现浇建筑减少 5.86%碳排放,其中建材准备环节实现减排 14%,该环节减少碳排放量占总减排量的比重达到 68.7%。
二是在使用过程中,加大对冷热领域改造,包括利用保温材料增强围护结构,基于热泵提高供暖制冷效率等。建筑使用过程中 CO2排放占 CO2 排放总量的 20%左右,其中一半来自于用电导致的间接排放,剩余一半来源于散烧煤、天然气等,其大部分转化为供热供暖等最终需求,该领域成为建筑使用过程中节能减排的重点。
3)交通部门
2、调整能源结构重点投资领域
1)能源供给侧
2)能源需求侧
顺应供给侧能源结构变化,需求侧将以电能替代为主线提升终端电气化率。
交通领域,电动 汽车 成为发展重点,包括纯电动 汽车 和氢燃料电池 汽车 。
传输配置环节,电力系统升级,适应新能源大规模接入,电力系统将配置更多灵活性资源(电化学储能、抽水蓄 能、火电灵活性改造等)、支撑性设备(静态无功补偿、虚拟同步机等),并加强电网数字化升级,提升调控能力。
3)发展碳技术与碳市场
总结:
6、这里面提到的投资,有人可能认为是股市里的投资,有人可能认为是实体企业的投资。股市是先知,会提前告诉我们市场的趋势和方向,但股市会受人的情绪的影响,而实体企业的投资有一个时间周期。不管是股市的投资还是实体企业的投资,研究行业的发展方向是核心。
一是世博会的规划和建设。上海世博会的规划与建设,主要突出了绿色、环保、生态、节能,和谐宜居的理念,充分展示了现代建筑体系和现代景观体系的紧密结合。在这一目标的实现过程中,重点开展了园区规划导则、展馆建筑设计、特种空间结构和地下空间、新型生态建筑等方面的技术攻关。如,园区规划导则研究确立了和谐城市的理念,包括人与自然的和谐、人与人的和谐、历史与未来的和谐,总体设计上贯穿了模块化、连续性、生态化、标志性和整体性五大元素;世博轴的建设中集成了大跨度连续张拉索膜结构,阳光谷自然采光等多项技术;中国馆通过采用倒锥型大空间建筑立体同步施工和大悬挑结构技术,建成了“东方之冠”这一极富中国特色的建筑;世博文化中心采用碟形结构与超曲面壳体施工安装等技术使建筑造型简洁、生态节能。此外,在规划建设过程中,还成功开发并应用了仿真环境虚拟真实互动的控制管理系统,为规划管理、工程管理提供高效、便捷、直观的可视化公共平台。
二是绿色能源与节能减排。绿色世博和低碳世博是本届世博会的重要理念。为实现这一理念,我们重点组织开展了清洁能源技术的科技攻关和大规模示范应用。作为“亮点”之一,1017辆新能源汽车在园区内外大规模商业化运营,其中包括196辆燃料电池汽车、321辆纯电动汽车、500辆混合动力汽车,预计将节约传统燃油约10000吨,减少有害物质排放约118吨,减少温室气体排放约28400吨。实现了太阳能光伏发电技术在世博园区的大规模应用,总装机容量达到约5兆瓦,其中世博会主题馆装机容量为2.8兆瓦,是亚洲最大的光伏建筑一体化并网发电系统。半导体照明技术点亮了世博会,世博城市最佳实践区、一轴四馆的景观照明完全采用LED,整个园区80%以上的夜景采用LED。实施了江水源热泵系统,总装机容量为75000kW,与传统水冷式冷水机组加锅炉相比可以节省10%-30%的运行费用;与空气源热泵相比,夏季节省40%以上,冬季节省30%以上的运行费用。又如,世博中心率先获得中国绿色建筑最高认证,总能耗低于国家节能标准规定值的80%,节能率达到62.8%,预计每年可节约2160吨标煤。通过上述项目的实施,将实现上海世博会园区的“低碳排放”,其中园区内公共交通工具“零排放”、建筑和照明二氧化碳排放减少30%。
三是环境改善与生态综合治理。重点开展了生态环保和资源回用等技术的集成和应用。通过因地制宜地采用从防洪驳岸到河面的硬质驳岸生态软化等生物生态修复技术,充分发挥了生态系统的自净化、自调解、自平衡和景观美化功能。在世博主题馆建设了生态墙,将可回收的废塑料再利用变成植物容器,构建了立体花卉墙,总面积达5000余平方米,是世界最大的生态绿化墙面,每年可吸收二氧化碳4吨,与玻璃幕墙相比可降温5度。对于世博园区内的绿地,集成采用了多种控虫技术,对绿化害虫进行防治管理,达到专一性强、不杀伤天敌,控虫持续时间长、不污染环境等效果。此外,还在安全饮用水保障、环境修复、垃圾无害化处理等方面开展了系列技术攻关和成果应用,从而实现园区内雨污水收集处理率达到100%、综合利用率达到30以上,工程废弃物和垃圾100回收利用、资源化利用50%以上等目标。
四是运营管理。为了实现世博会高效、便捷的管理和运营,重点开展了世博信息和服务等方面的技术攻关。如,通过智能交通技术的应用,建成了世博会交通信息服务保障系统,为交通管理部门和世博游客、社会公众提供实时交通信息服务,保证了交通高峰时段所乘区域以及换乘点的交通信息发布,可达到引导更新频率小于5分钟。通过采用视频识别技术的新型门票系统,具有凭证统计、快速检验和支持预约,以及其它拓展功能。据预测,将有7000多万张以上的门票通过这一新技术应用,人均通过世博会园区闸口入门时间不超过20秒,成为世博会高效运作的重要体现。这也是基于RFID技术在公交一卡通、第二代居民身份证全面推广后的又一大规模应用。本届世博会上还开通了全球首个TD-LTE规模演示网,应用了下一代互联网、物联网、云计算等创新技术,也为世博会提供了有效的信息技术支撑。
五是展览展示。根据“精彩互动”的理念要求,重点通过运用新媒体技术手段,开展创新、创意设计,为充分演绎和展示“城市,让生活更美好”提供技术保障。其中,网上世博会是本届世博会的一大创新,通过互联网技术、三维技术、多媒体技术,将世博会上的展示内容以虚拟和现实相结合的方式呈现在互联网上,搭建起一个能够进行网络体验和实时互动的世博会网络平台。网上世博会实现了世博会历史上第一次网上直播,实现了民众足不出户便可欣赏世博会的梦想。这也是一项没有可借鉴经验的工作,需要在技术的先进性和可靠性之间寻求最佳平衡点,需要结合世博会的内容与互联网的特点进行有创意的策划。此外,我们还组织实施了系列技术创新和集成,实现中国馆、主题馆,以及开闭幕上有关展览展示项目的精彩、互动和创新。
六是安全与健康。举办一届“成功、精彩、难忘”的世博会,安全与健康是首要保障,也是对世博园区、对整座城市的公共安保、交通、气象、食品安全、公共卫生等方面的全方位考核。为此,世博科技行动计划重点围绕食品安全、防恐反恐、应急措施等提供大量的技术手段和科技装备。如,在安检和监控方面,通过运用视频人脸采集、识别系统,可以在确保快速入园的同时,根据摄像和资料对比来判断入园人的安全性。在食品安全方面,研制出多种食品安全检测技术和产品,可以快速、便捷、准确地对世博食品生产的环境卫生和食品可能出现的有毒、有害物质进行实时监控。气象部门还针对上海的天气气候特点,构建了具有世界先进水平的长三角地区、上海市区和世博园区三级综合立体观测网,可以提供高质量、精细化、个性化的气象服务。
中国2010年上海世博会必将为科技成果的转化应用提供新的机遇,并为新一轮科技创新提供思想引领和创意动力。
一是新理念,新的发展理念将广泛传播。2010年上海世博会践行的是绿色、低碳、环保理念,许多国家和地区,以及企业产业展馆都围绕这一主题进行了演绎,汇聚了全球最先进的城市低碳发展理念及实践案例,这些案例对城市的发展意义深远。与此同时,这些新理念、新创意,特别是未来城市生活的新模式,也直接对科技创新提出了新的发展方向和发展重点,相信其中许多内容将为成为新一轮科技创新的热点和亮点。
二是新产业,战略性新兴产业将加快发展。本届世博会的举办,正逢国际金融危机之后,全世界经济企稳回升之时,各国都在思考并寻找新的经济增长动力。作为成果推广和应用的舞台,世博会为全球新兴产业的发展提供了发展契机。各国在世博会中展示的新能源、新材料、信息技术等大批新技术和新成果,通过后续的应用和产业化,无疑将对战略性新兴产业的发展起到重要推动作用。同时,世博会中所运用的许多创意、设计新理念和手段,也为知识服务业的发展提供了机遇和动力。
三是新应用,城市运营管理的科技水平将有效提升。城市化是中国、乃至全球的发展趋势。当前,全球各国城市化同样面临许多复杂和共性的问题,如交通拥堵、城市建设,包括如何处理城市建设中的老房和新房问题,文化遗产保护和现代建设发展等问题。本届世博会上诸多新技术、新材料、新工艺在城市建筑、运营和管理等方面作出了积极探索和成功实践,必将促进科技创新成果在城市运营管理的科学运用,从而进一步推进相关领域的技术创新发展。
四是新境界,市民科学素养将进一步提高。世博会也是一场盛大的科普活动。上海世博会的主题、理念和科技创新成果渗透于展馆展示、论坛和活动的各个方面,科技世博不仅是对世博柱体和理念的静态呈现,更多地体现在科学理念、知识的教育、启迪和普及,以及行动上。我们将联合各方力量,积极策划组织“科技世博”系列活动,激发公众参与世博的热情,满足公众共享世博的意愿,从而促进市民科学素养的新提升。
电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文,欢迎阅读!
电工与电子技术论文篇一电工电子技术的现状与发展
【摘要】电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要,从电工电子技术的基本理论、电气化设备的应用以及电工电子领域出现的新技术等几个方面作了简单的介绍。
【关键词】电工电子技术电气设备现状发展
《电工电子技术》是士官职业技术学校电类专业的一门专业基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速,应用非常广泛,现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。作为一名从事此类教学的教员,有必要对这一技术的现状和发展作出深入的研究。
一、电工电子技术概述
电工技术基础理论:电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过中所涉及到的各种手段和活动。作为一门技术,它的内容包括:电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制,安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等。
电子技术基础理论:电子技术基础理论属于这一类的分支学科有:电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、 自动控制原理、可靠性理论等。它们是构成功能性电子系统所需的各种技术手段或基础理论。
20世纪50年代以来,计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展,基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密,各门科与专业之间互相渗透,互相交叉,使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体,同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型,研究了多种动态位及不同的规范选择,提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵,包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础,使网络扩展成为研究某种特定空间结构和动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来,出现新的边缘理论领域,如物理场论的网络模拟、辐射场的络方法、等离子体的网络图解等引用系统论的研究成果,将系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来,进一步丰富了网络问题的内容。在人类历史发展的漫长岁月里,技术革命是强大的推动力。今天以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用,描绘出现代化社会的蓝图,形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落,不仅大幅度地提高了社会生产力,创造出丰富的物质财富,而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法,促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合,继续发挥社会支柱的作用。
二、电气设备的现状与发展
(一)电气设备的“健康”状况存在差异
首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样即使是同一厂商,因技术、管理上的差异,其产品质量不同不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。
其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。
(二)电气设备的维修制度:定期维修的弊端
由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端:一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。
在今后的研究方向上,专家们注重状态维修完全替代定期维修的可能性。
(三)电气设备的状态检测技术
电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测,及时了解和掌握设备的状况,以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法,结合系统运行的历史和现状,对设备的运行状态进行评估,以便了解和掌握设备的运行状况,并且对设备状态进行显示和记录,对异常情况进行处理,并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。
近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,尤其是21世纪以后,新技术、新材料的使用,使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此,电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整,才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本,为企业创造出更多的经济利益。
三、电子设备的现状与发展
2010年全球半导体制造设备销售总额达到395.4亿美元,恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长,增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为22.4亿美元,预计2011年为26.4亿美元。按此增长率推算,到2015年,我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。2010年,全球光伏生产设备销售额比上年增长40%,达到104亿美元,预计2011年将达到124亿美元,同比增长24%。从区域市场来看,2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额,预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此,可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间,物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求,预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。
四、电工新技术
我们已在准备进入21世纪。21世纪,人类期望着进入一个持续协调发展的新时代,我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中,科技的进步与发展有着特别重要的意义。从能源发展看,我国在上半叶还不大可能扭转以煤为主的能源结构,从而在提高煤的利用效率,特别是燃煤发电效率方面还要做出很大的努力。与此同时,还要大力促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快地在技术和经济上成熟起来,才能期望得以较快地改变以化石能源为主的能源结构,走上能源、环境与生态持续、协调、稳定发展的道路。在交通运输方面,实现高速度将是主要发展方向,而各种交通运输高速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。在能源、交通和其他工业的发展中,电工新技术的发展将起着重要的作用,20世纪下半叶的一些进展已为此奠定了良好的基础,随着新原理,新技术与新材料的发展,还将出现一些新兴的领域。这里简要展望一下一些可见的重大进展,包括受控核聚变,磁流体发电,太阳能与风力发电,磁浮列车,磁流体船舶推进与超导电工。
(一)受控核聚变
受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源,从根本上解决人类能源,环境与生态的持续协调发展。20世纪下半叶的巨大努力,已在大型的托卡马克磁约束聚变装置上达到了“点火”条件,证实了聚变反应堆的科学现实性,正在进行聚变试验堆的国际联合的设计研制工作,期望在下世纪能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的展,预期可在下世纪四五十年代建成第一座商用的聚变电站,走向产业化。与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的结合而发展起来的历史不同,聚变反应堆的发展主要依赖于核工技术与电工新技术的结合,这里要把大体积、强磁场技术,大能量,脉冲电源技术,辅助加热技术与等离子体控制技术提高到新的水平。除此之外,还要探索利用聚变产生的带电粒子直接发电的可能性。聚变电站的实现也将导致一些新兴的电工产业的形成。
(二)磁流体发电
磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K,与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环,可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上,具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。磁流体发电自60年代初原理性实验成功以来,经过30年的持续努力,已达到了最高发电功率几万千瓦,持续数百小时的水平。再经过试验电站、示范电站与商用电站几个阶段的发展,可望在21世纪二三十年代实现商业化。磁流体发电的发展过程表明,所遇到的困难比原设想的大得多,特别是用于燃煤的长时间可靠发电,这里需要大力发展电工、热工、材料、化工等多方面的新技术,在电工方面要解决电站系统、发电通道、超导磁体、功率调节与逆变等一系列关键技术问题,在现有基础上还要有长足的前进。由于我国属于燃煤为主和电力迅速发展的国家,燃煤磁流体发电的商业化具有特别重大的意义。
(三)太阳能与风力发电
太阳能与风能是最重要的可再生能源,它们是广泛存在,机会均等,自由索取,最终可依赖的初级能源。近年来,在太阳能与风力发电技术方面取得了可喜的进展,建设投资与电能成本有了大幅度下降,几十万千瓦的太阳热发电站,百万千瓦的大型风力发电场已经接入电网运行多年,千千瓦的光伏发电站已有了示范,使得越来越多的人相信太阳能与风力发电能够在21世纪整个电力生产中占有一定的份额。为此,需要继续努力提高效率,降低造价与成本,扶植相应产业的发展,以及解决并网运行的有关技术问题。
(四)磁浮列车
一部人类社会交通运输发展史,在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。20世纪下半叶铁路的电气化使常规轮轨铁路的运营时速提高到了200多公里。为了进一步提高时速,发展起来了磁浮列车,它是一种采用磁悬浮,直线电机驱动的新型无轮高速地面交通工具,具有速度高、客运量大、对环境影响小、能耗低、维护便宜、运行安全平稳,无脱轨危险,有很强的爬坡能力等一系列优点。经过几十年的持续努力,磁浮列车已达到500公里/时的时速,处于实用化试验阶段,我国的磁浮列车也于几年前投入试运营。在今后,抓紧高速磁浮列车的研究发展,从技术上实行“迎头赶上”的战略,尤显重要。磁浮列车的实现要解决磁悬浮,直线电机驱动,车辆设计与研制、轨道设施、供电系统,列车检测与控制等一系列高、新技术的关键问题,推动着电工新技术登上新的高峰。高速磁浮列车有常导与超导两种技术方案,采用超导的优点是悬浮气隙大,轨道结构简单,造价低,车身轻。随着高温超导的发展与应用,将具有更大的优越性。
(五)磁流体船舶推进
磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力,使海水向后喷射,依靠其反作用力推进舰船向前行驶。由于它不用螺旋浆,具有无声、高速的优点,将引起船舶推进技术的重大革命。随着超导强磁场的顺利实现,从60年代开始了认真的研究发展工作。90年代初日本的载人试验船“大和一号”胜利地进行了海上试验,显示了其实现的现实性。再经过一二十年持续的分阶段的努力,可以期望在21世纪上半叶达到实用。
(六)超导电工
实用超导线与超导磁体技术与应用的发展,以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。在21世纪上半叶,无论是聚变电站、磁流体发电,还是磁浮列车,磁流体推进船的商业化,均将促使超导电工继续长足地向前发展,成为一个重要的电工产业。与此同时,还可期望,随着高临界温度超导体的实用发展,超导输电与超导飞轮储能将得到实际应用,工频超导技术的发展将使超导限流器、超导变压器、超导发电机投入运行,大能量的超导储能得到了示范和推广,超导电力技术成为电力发展的重要支柱。假如那时出现了临界温度达到室温的实用超导体,整个面貌还将大大改观。 五、电子新技术
(一)塑料太阳能电池技术
随着现代世界能源的日益紧张,许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发,这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵,不易安装,光电转换效率也低,大约只有12%到15%(现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30%左右),发1度电的成本大约是22美分,远比烧煤的火力发电厂美分1度电的成本要高。
令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面,制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高,可以有多种用途。
一些大公司开始关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池,实际上能够使许多材料具有发电能力。例如,塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁,可以随时在光照条件下对电脑充电也可以装在电动汽车车身,为电动机供电房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池,以供应日常用电。
(二)家庭机械电子工厂技术
专家预言,未来的家庭机械电子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺,利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然,真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。
比如家里的电视机遥控器坏了,就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个:从互联网上下载数字化电路图,用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板,打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料,每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的专家指出,用户只需为数字化电路图及所用材料付款,而不需为产品本身付款。
家庭机械电子工厂,意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图,制造有关电子产品还要有相关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明,在电子产品制造业,设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品,不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计,那就必须会用专业设计软件,还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。
(三)超级宽带网中的微型光芯片技术
现在已经有很多家庭通过宽带连接互联网。不过这种连接在最后一段的基础设施一般是已经落伍的同轴电缆或是电话线。而光缆入户的成本很高,每户成本大约1300美元。
微型光芯片可以改变这种现状,采用微型光芯片可以大大降低光缆入户的成本,让家庭用户享受真正的超级宽带。微型光器件把光路以及通常是分离的光学元件集成在一个光芯片上,这又是一个改变电信业经济学的重大技术创新,电信业采用光芯片可以以很低的成本传输大量数据。售价高达数万甚至数十万美元的光学元器件可能因为光芯片的采用而大大缩小体积,成本下降90%以上。这一技术使得人们在家里下载一部高清晰度电影就像是今天看体育频道一样普通。
(四)无线漫游的技术
无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、
军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作,这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用,而欧洲的许多GSM手机也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系,因为频率不同,设备不兼容。
为了解决这一问题,一些兴企业正在用软件替代相关硬件,从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电。想要驾车横跨中国旅行而又希望始终保持无线上网的话,软件无线电能够利用所到之处的各种无线通信网来上网,不论这种无线通信网是过时的模拟蜂窝电话网还是最新的3G无线网,或是时髦的WiFi及Wi-Max无线局域网。
在未来软件无线电技术将使美国陆军士兵、海军水手、空军飞行员能够在激烈战斗的时候保持无线通信。软件无线电技术进入消费市场还要再过一段时间。不过5年之内,软件无线电市场将有310亿美元之巨。到时候就可以买一个能够在各种不同标准无线通信网络工作的手机,从此无线漫游再无障碍。
六、总结
电工电子技术已经在我们 生活的各个领域发挥着重要的作用生活上离不开它,数字电视、手机、自动导航、自动倒车,这些在以前都是不可想象的,现在都已经变为现实了,在其他的领域也有非常重要的作用。它在很大程度上改变了我们的生活和科技,影响着我们日常身边的一切,在未来必将有着无限广阔的前景。
参考文献
[1]叶光辉.电工电子技术现状与发展.
[2]邵民.浅谈电工电子技术现状[J].新疆教育,2012,9.
作者简介:谭晗(1981―),女,江苏海安人,硕士研究生,副教授,主要研究方向:电工电子技术。
有天闲聊,他说不能涨价很苦恼,利润微薄如同鸡肋,还不如转型做别的。
表哥建议朋友,试着跟最大的那个客户说以后不做了。
朋友很吃惊的说,他差不多占我三分之一销量,那岂不更做不着了?朋友认真的想了想,就去试了试。
后来告诉我,顺利涨价了!
当你对最大的客户说不做的时候,大多不是因为真的不想做,而是想涨价。只要是双方都能接受的程度,就能谈拢。
上一组数据:
2018年全球半导体芯片市场总量是4784亿美元(总销售额),其中中国(大陆)、美国、欧洲、日本以及亚洲其他地区为半导体芯片(集成电路)的最主要消费市场。
2018年中国(大陆)境内的半导体芯片总销售额高达1584亿美元,同比增长20%,并且约为全球总消费量的33.1%,为全球最大的半导体芯片单一消费市场。
其中,2018年,华为的芯片采购金额是210亿美元,是世界第三大买家,占全球销量的4.4%,从这个角度讲,华为是世界上最大的芯片分销商之一。
2018年11月,华为在深圳举行了核心供应商大会,邀请了150家供应链企业到场,并对92家供应商进行了表彰,在所有获奖供应商企业中,美国公司多达33家,其中英特尔、NXP是连续十年的金牌供应商,大陆公司共有25家,日本公司有11家。
在大陆的25家供应商中,上市公司超过15家,除了物流类合作伙伴(顺丰)外主要有以下几类:
从事手机组装的企业:比亚迪;
生产PCB板的企业:生益科技、沪电股份、深南电路(基站PCB);
生产线缆、光纤的企业:中利集团、长飞光纤、亨通光电;
生产光模块的企业:光迅科技、华工科技;
生产显示面板的企业:京东方、深天马;
生产连接件和其他模块的企业:立讯精密(连接件)、歌尔股份(声学)、蓝思科技(前后盖及摄像头),欧菲光(摄像头、屏下指纹)。
记全了吗?
一、手机组装商:你不知道的比亚迪
你以为比亚迪只是一家汽车厂?
其实,它还有另外的身份:仅次于富士康的最大手机组装厂之一。手机组装业务年营收规模超过422亿,堪比中型上市公司,其中最大的客户就是华为。
3月27日晚间,比亚迪发布2018年年报,实现收入约人民币130,055百万元,同比增22.79%,其中汽车及相关产品业务的收入约为人民币76,007百万元,同比上升34.23%;手机部件及组装业务的收入约人民币42,230百万元,同比上升4.34%;二次充电电池及光伏业务的收入约为人民币8,950百万元,同比上升2.09%。
三项业务占集团总收入的比例分别58.44%、32.47%和6.88%。年内,新能源汽车业务收入约为人民币52,422百万元,同比增长34.21%,占集团收入比例进一步提升至40.31%。
公司营收持续稳健上升,但是净利润在补贴提高的情况下,仍有较大幅的下滑。
最重要的原因是公司毛利下降了,据公司年报,2018年,公司的毛利率为16.4%,较上年同期下降了2.61个百分点。2018年,公司的净利率仅为2.73%。
从营收构成看,公司核心业务包括三大部分,二次充电电池、汽车和手机部件组装。比亚迪给人的印象是一家汽车制造厂商,而实际上,公司还是一家电池厂(老本行)和手机组装厂(小号的富士康)。
最近一直有传闻,比亚迪将剥离电池业务单独上市。
从比亚迪的年报数据看,电池业务并不怎么样,2018年共实现收入89.5亿元,占总收入的6.9%。毛利方面,电池业务贡献毛利8.47亿元,占总毛利的4%。比亚迪电池业务的收入,已经连续第二年同比下滑。
而实际上,比亚迪的电池业务是被低估了的。因为公司的电池产品主要供应自家人,报表上的89.5亿的销售收入其实是抵消后的纯销售,内部销售166.1亿元。
比亚迪电池,是国内仅次于宁德时代的第二大电池厂商,2018年电池业务的收入高达255.56亿元。
2018年的比亚迪,受到新能源退补和燃油车行业萎靡双重挤压,砥砺前行。
二、PCB板的毛利率:生益科技、沪电股份、深南电路
因为玩了一段时间的arduino,表哥自己没少焊过板子,略微了解PCB板这个行业,这是个看起来高科技的低附加值产业。
一块板子的加工费可能只有几分钱。
而这个行业大体又分为两大类,一种是手机等消费电子产品,一种是基站等通信行业产品。由于后者的进入门槛略高,所以毛利率也就高一些。
有次参加华为大学博后的讲座,课后博后送给表哥一本华为内部出版的书,介绍华为的供应商战略。任总提出,要给供应商留足利润,这样才能健康发展。
所以给这几家PCB板公司的毛利率都能达到23%左右,在这个相对低附加值的行业,实属高毛利了。
沪电股份
沪电股份的2018年业绩非常亮眼,主要为华为生产基站等产品的PCB板。
由于5G的基础设施建设还没有全面开展,2018年本来是运营商投资较少的年份,都能取得佳绩,所以公司的未来充满了太多想象力。
除了华为,其实沪电股份还有一个不可忽视的大客户,那就是思科,思科作为全球最大的通讯产品供应商之一,是华为在通信领域最大的竞争对手。
都说不要把鸡蛋放在一个篮子里,沪电股份则是放在了两个金篮子里。
据2019年一季报,公司通讯市场板业务一季度营收约9.70亿元,同比提升约25~30%,毛利率27.50%,同比提升超5个百分点。啧啧。
深南电路
成立于1984年的深南电路,是一家2017年新上市的老革命,如今是PCB的领军企业之一。据2018年Prismark一季度报告显示,深南电路位列全球PCB企业第21名。
据2018年年报,PCB产品结构优化抵消南通厂产能爬坡的不利影响,毛利率同比提高0.71个百分点。封装基板营收同比增长25.52%,毛利率29.69%,同比提升3.5个百分点,主要受益于指纹类及射频模块类产品快速增长及占比提升。通信领域产品需求增长助力电子装联营收同比增长27.08%。
4月7日,公司发布一季报,2019年第一季度公司实现营业收入21.63亿元,同比增长46.39%,实现归母净利润1.87亿元,同比增长59.54%。涨势喜人。
生益科技
和另两个同行不同的是,生益科技主要生产手机用的PCB板。2018年的手机行业,厮杀比较惨烈,带头大哥苹果都没守住阵地,所以整个手机产业链不受影响的公司不多见。
虽然毛利尚可,但公司的财务费用、研发费用开支较大,拉低了净利润增幅,导致业绩有所下滑。
不过,PCB的技术是相通的,公司的PCB板在5G即将开启的元年,还是充满期待吧。
三、要有光,光线光缆供应商:中利集团、长飞光纤、亨通光电
华为是靠通信行业起家的,所以通信行业是华为的基础。而通信行业高速传播的介质,源自于中国香港中文大学前校长、诺贝尔奖获得者高锟的发明:光纤。
可以说,没有光纤就没有现代化的通信产业。
A股上市公司中,从事光纤业务的主要三家厂商。
亨通光电最近亨通光电不太光彩,被爆财务造假。
5月13日,亨通光电开盘股价直接一字跌停,收盘价16.23元/股,封单55.6万手。
当晚,亨通光电发布澄清公告,声称部分媒体发布名为《亨通光电33亿预付款与集团69亿其他应收款之谜》的文章相关内容为不实报道。
这篇文章说了啥?冲击力这么强?
主要有三点:
一是,亨通集团其他应收款对象与亨通光电的定增对象之间存在密切关系;
二是,贸易毛利率难以覆盖资金成本,公司资金需求强烈的情况下,亨通光电仍预付大额款项给凯乐科技(600260);
三是,募投项目的投资强度和开发目标未能够达到计划,有所放缓。
表哥深挖了一下凯乐科技,发现二者眉来眼去非常暧昧,关系不一般。存在实质性的关联方利益输送的嫌疑。同时,亨通光电大股东的股权质押率也有点高,接近70%。
但是,除此之外,亨通光电的核心业务还是没问题的,依旧是光线领域的王者,也是各大运营商的最大合作伙伴之一。
希望大股东能洗心革面,全心全意经营好企业,而不是靠歪门邪道资本运作去割韭菜。
长飞光纤高锟先生在上世纪80年代曾经到访武汉邮科院,第一次看到中国的光纤通信技术非常赞赏,在现场为他介绍的是如今的中科院院士赵梓森。
赵梓森参与创建了长飞光纤,如今已经是全球光纤巨头。
公司于2018年7月上市,据招股书,2016 年底,长飞公司光纤预制棒的全球市场占有率为 22.5%,光纤全球市场占有率为 17.3%,光缆全球市场占有率为 14.9%。
公司上市后第一年的成绩单尚可,2018年全年实现营业收入113.60亿元,同比增长9.59%;归属母公司所有者的净利润14.89亿元,同比增长17.41%。;扣除非经常性损益的净利润为14.61亿元,同比增长18.28%。
中利集团虽然是华为的优秀供应商,但中利集团的核心业务却不是给华为生产光缆,而是光伏相关业务。一半营收来自光伏组件和电站,所以公司的盈利模式也就迎刃而解:政府补贴。
作为华为最缺钱的供应商,由于从事光伏行业,中利集团常年依靠政府补贴扭亏,2018年才实现了现金流基本为正数,可谓日子过得艰辛。
据刚发布的2019年一季报,公司一季度亏损。
四、光速时代依赖于光模块:光迅科技、华工科技
十几年前,10M、100M的路由器交换机很常见,如今家庭都已经普及了千兆路由器。数字的提升意味着网速的倍增,背后是谁在默默付出?
光模块。
我们用的是电脑,各种光纤网线里跑的却是光信号,把光信号转换成电信号让电脑(服务器、交换机各种设备)识别的模块,就是光模块。
所以,5G时代的到来,也意味着更高速度的到来,交换机服务器等各种设备里的光模块,又要升级了。
光迅科技
公司同时发布了2018 年报及 2019 年一季报。 2018 年实现营业收入 49.3 亿元,同比增长 8.3%,归母净利润 3.3 亿元,同比下滑 0.5%。 2019 年一季度实现营业收入 12.2 亿元,同比增长 0.99%,归母净利润 0.64 亿元,同比下滑 17.8%,扣非后归母净利润同比增长 12.4%。
作为全球排名第四,大客户为谷歌、微软等大牌企业的公司,2018年效益下滑的主要原因是换代空档期,中低端产品价格竞争激烈,而 400G、 5G、 10G PON 等高端产品尚未放量。
2019年的5G启动后,应该会有好转。
华工科技从营收构成看,华工科技主要是两类产品,一是光电器件,二是激光加工及设备。公司给华为提供的主要是光电器件。
华工科技的营收、净利润情况和光迅科技非常相似。所以这个行业的趋势我们也能大致了解,正是由于4G接近尾声,相应的采购量都进入了短暂的停滞期。
期待5G吧!
五、杀敌一千自损八百,面板之王:京东方和深天马
价格换市场:京东方2月24日,华为在巴塞罗那发布了旗下第一款折叠屏手机,梦幻般的折叠方式,吸引了全球的目光。
当然,这款手机售价也不便宜,史上最贵的量产机,2299欧元,折合人民币1.7万元。这是中国品牌的手机第一次卖的比苹果贵,而且贵的让用户心服口服。
略显油腻的余承东掩饰不住内心的喜悦,几乎是手舞足蹈的在台上介绍华为的最新代表作。这款凝聚了华为人无数心血的手机,能让华为充满底气的不仅仅是华为的芯片技术,更重要的,是京东方生产的柔性屏技术。
京东方的背后,是国家战略,各级政府不惜血本的补贴京东方,公司上市以来,获取各种形式的补贴高达数千亿元。
3月25日,京东方发布了2018年的年报,实现营收971.1亿元,同比增加3.53%,归母净利润34.35亿元,同比下降54.61%,扣非归母净利润15.18亿元,同比减少77.28%,非经常损益中政府补贴20.74亿元,同比去年增加11.12亿元。
这不是一份让人满意的成绩单,营收几乎原地踏步,净利润大幅下跌。
公司的产品竞争力不行了吗?
2018年全球经济环境错综复杂,中国经济发展进入速度放缓、结构优化、动能转换新常态,从高速增长向高质量发展转型;以物联网、人工智能、大数据、生命科技为代表的第四次产业革命浪潮席卷而来,跨界融合趋势明显,软硬融合、应用整合等创新动能推动产业升级。
半导体显示行业自去年下半年进入调整期,智能手机显示屏、平板电脑显示屏、笔记本电脑显示屏、显示器显示屏、电视显示屏等五大主流市场需求不振导致全尺寸产品,特别是电视显示屏价格出现较大幅度调整,柔性AMOLED市场扩张未达预期、产能快速释放让市场竞争更加激烈。
连苹果都出现业绩危机的2018年,对半导体显示行业的影响巨大。
依仗背后的财政补贴和超低的银行贷款利率,京东方不改落井下石的本色。不过,这次京东方并没有收购竞争对手的生产线—那些生产线的技术,京东方早就吃透了,而是将自己的产品卖给了竞争对手。
据公司新闻,在京东方合肥第10.5代TFT-LCD生产线产品下线暨客户交付仪式上,京东方向三星、LG、SONY、Vizio、创维、康佳、海信、长虹、TPV、小米、海尔等客户交付了75英寸8K 60Hz、75英寸8K 120Hz等大尺寸超高清显示屏。
众所周知,三星、LG无不是想要将京东方置于死地的竞争对手,如今,却不得不采购京东方的产品。
为什么?
年报已经给出了答案,京东方在产量激增的情况下,营收几乎不变,利润大幅下滑,说明公司采用了激进的价格策略,给出了连竞争对手都垂涎的低价。
Sigmaintell Consulting数据显示,京东方在2018年总计出货5430万块电视面板,超越了排名第二的LGDisplay,后者全年出货量为4860万块。
年报显示,公司2018年显示器面板出货量同比增长了24%,地区出货量增长了45%。
讲真,作为投资者,京东方的财务数据是不好看的,而且可以遇见的未来,也不会太好看。但是,正是因为有了它的不好看,才把三星、LG屏幕的价格拉到最低,才让我们用得上质优价廉的手机电视。
配角:深天马京东方是从电视显像管转型到液晶生产线,而深天马则是从另一条路线一路走来,最早深天马是做数控显示屏的。
殊途同归。
不过,毕竟起家路线不同,与京东方相比,深天马更多的偏向于小尺寸屏幕。
与京东方报表项目比较相似的地方是,公司有大额的长期借款,并且利率低到发指:年利率1.2%。而公司的业绩变化情况,也与京东方出奇的一致。
在许多论坛上,诸多手机品牌都有“天马屏”的讨论,因为与国外产品相比,深天马的技术稍逊,所以网友看不上天马屏。
不过深天马不断的通过研发来提高技术实力,华为新出的打孔屏非常惊艳,屏幕采用的正是深天马。
六、苹果的“叛逃者们”
立讯精密(连接件)、歌尔股份(声学)、蓝思科技(前后盖及摄像头)
中国的手机产业链企业,能做到上市公司的,大多数都是或者曾经是苹果的供应商。
库克作为供应链大师,几乎是“手把手”的带出来中国的苹果供应商。而且,这些公司也确确实实受益了。
不过,伴君如伴虎。
一旦因为苹果技术升级,被淘汰的供应链企业往往面临生死抉择,无数苹果的供应商在被放弃后业绩萎缩,破产被收购。
2011年,欣旺达被苹果放弃后,差点背过气去,幸好那年遇到了雷军。
所以,华为以及小米、OPPO、VIVO等国产品牌的崛起,一方面依赖于国内成熟的供应链体系,另一方面也“拯救”了它们,避免陷入被抛弃的危机。
尤其是华为,任总的给供应商保留利润的思路,让这些手机供应链企业过的很舒服。
立讯精密公司主要生产经营连接线、连接器、马达、无线充电、天线、声学和电子模块等产品,产品广泛应用于电脑及周边、消费电子、通讯、汽车及医疗等领域。
2018年,公司的业绩非常靓丽。因为它和别人不一样。
2018年,苹果出了一个爆款产品:AirPods。
第一代的AirPods甚至不能播放音乐超过4小时,如今,新款的AirPods2的播放时间终于能充裕的支撑一场全程马拉松了。
立讯精密正是这款产品的代工商,业绩炸裂。
智能音箱代工之王:歌尔股份全球智能音箱出货量前5名的厂商分别为亚马逊、谷歌、阿里巴巴、苹果、小米。
其中,亚马逊、谷歌和苹果的智能音箱,都是歌尔股份代工。
公司对五大客户的依赖度非常高,总共168亿元,占全部营收比重超过65%。
由于大客户的产品转型不及预期,在智能手机市场出现下滑的同时,虚拟现实设备等新型智能人机交互产品市场也出现了下滑。
虽然表哥买了超过4个智能音箱,生活中对它们的依赖性非常高:指纹锁开门后,先打一套广播体操,小米人体传感器识别后自动根据时间开启客厅的等,然后问问小米音箱当前的空气质量,告诉小米音箱打开空气净化器,再唱一曲《普通的DISCO》,和小米音箱唠一会儿嗑。。。
但是,智能音箱的市场,并没有爆发式增长。其实,智能音箱严重依赖于智能家居市场,智能家居市场的增速远不及预期。
所以,歌尔股份的业绩也受到了严重影响。
蓝思科技蓝思科技的董事长周群飞曾经是一个非常励志的打工妹到女首富的故事,让她走到这一步的,正是苹果。
但是,如今的蓝思科技,开始逐渐的“去苹果化”。
2011年起,苹果作为蓝思科技的第一大客户,就占据了一半以上的销售额。即便到了2018年,公司闭口不提苹果的合作,但年报上的第一大客户销售额仍达到了49.37%。
从年报中把这个客户的名字抹掉,只显示“第一名”,我也只能哑然失笑,化成灰也会认得这是苹果啊。
原因何在?
由于公司过度依赖苹果,导致毛利率、净利率收到了限制,并且作为对增速要求高的上市公司,业绩风险极大。
所以蓝思科技和小米、华为的合作就非常顺利了。
如今,蓝思科技是小米玻璃后盖和华为荣耀后盖的主力供应商。
七、华为P30的黑科技,欧菲光的摄像头和屏下指纹
华为3月26日在法国巴黎发布的年度旗舰机P30系列产品,根据欧菲光官网显示,这款产品使用了欧菲光的模组。
评测机构DxOMark的评分,该机的拍照/摄像综合得分达112分,成为史上最佳拍照手机,P30系列搭载的屏下指纹产品,使解锁速度提高了30%,在摄像头和屏下指纹的加持下,P30的性能强悍、用户体验优异,成为最值得期待的手机之一。
多年前,表哥在知乎的一个关于华为手机的问题下面这样回复的:用过一次华为的手机,所以后来就好好工作,努力赚钱了。
之后用的手机一直是苹果。
如今,表哥又有了这样的想法。不同的是,现在华为的高端机(保时捷款)已经相当的昂贵了,要好好工作,努力赚钱才能用得起。
欧菲光收购索尼华南厂后,一跃成为苹果的供应商,摄像头技术也突飞猛进。同时也是华为的最佳合作伙伴之一。
但是,欧菲光的年报却出了大问题,因为会计差错,导致2018年巨亏。
4月25日,欧菲光发布2018年年报,业绩突然大变脸,原来快报中说好的盈利18.39亿竟然变成了亏损5.19亿。而同步发布的2019年一季报也显示,新的一年,公司继续大幅亏损。
几乎同时,深交所发布紧急关注函,列出五大问题,要求欧菲光做出详细解释。
欧菲光一直是一个很有争议的上市公司,公司常年来过于追求营业额,和营收相比,净利润徘徊在盈亏点,就算盈利,其实也不过是“贴地飞行”。
单独拿出2012年净利润和经营性现金流量净额数据进行对比,会发现公司的净利润非常不稳定。而2018年,公司业绩虽然大幅下滑,但经营性现金流其实是不错的,这背后代表的逻辑,稍后会给出分析。
根据公告,欧菲光巨亏的主要原因是资产减值准备导致的。除此之外,公司2017年还出现了会计差错,在2018年进行了调整,影响了一部分利润。
因为表哥从事过各种ERP的实施工作,对成本差异处理的系统处理非常了解,所以对于这个重大差错,表哥第一时间得出的结论是:公司的财务信息化水平比较高,对系统产生的数据形成了依赖,几乎不进行人工复核。会计师事务所进场后,经过盘点和手工计算,发现公司的库存成本单价不合理,进而发现了公司的转成本出现了问题,因为年报开始审计的时候已经是2019年,所以导致2019年已经卖出去的一部分存货也有问题,只能在2018年年报和2019年一季报中分别处理。
公司5月10日发布的回复函也验证了表哥的推测。
欧菲光的经营性现金流非常好,这些亏损其实是账面“浮亏”,并没有影响到经营和资金周转,后续表哥会发布回复函的分析。经过这次差错处理,可以相信公司的内控水平进一步提升,同时彻底释放了潜亏,2019年的业绩还是值得期待的。
本文来源:诗与星空,华尔街见闻专栏作者
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物流园区是指在物流作业集中的地区,在几种运输方式衔接地,将多种物流设施和不同类型的物流企业在空间上集中布局的场所,也是一个有一定规模的和具有多种服务功能的物流企业的集结点。智慧物流园区是基于智能及可视的数字化场景,实现了物流设施集约化、物流运作共通化、城市物流设施空间布局合理化,为城市物流企业发展提供了空间也促进城市用地结构调整。
本次案例利用 Hightopo 产品 HT for Web 数字孪生 HT 物流产业园区,将上下游系统打通并借助智能硬件实现数据联动,从园区日常管理、车流监控、人流监控、物流监控等多维度进行呈现,使各流程密切联系,搭建出智慧园区与物流仓储一体的可视化管理平台,提高物流园区的管理和工作效率,降低人工成本和管理成本。
// 全场景漫游
场景初始化后,通过 HT 可视化打造园区全景空间切换,浏览园区不同场景效果。设置白天与黑夜两种场景,在白天场景上,场景整体设计以写实风格为主,通过对园区内建筑、道路、绿化等进行三维建模,仿真还原园区整体情况。而在黑夜场景,通过图扑软件自主研发的引擎渲染出虚拟科幻的物流园区效果。
界面通过自由视角、固定路线等方式对园区全场景进行巡检式漫游。通过漫游视角为客户呈现园区的整体面貌、重点区域及设施设备分布。
HT 支持多种方式的模型渲染,采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真模拟,以三维场景为基础,2D 数据面板为辅,数字化展现物流园区各区域的建设、运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。同样支持导入 IFC 格式的 BIM 模型文件生成场景,支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。通过 HT 实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
园区日常概览
环境监测可视化
结合大数据技术以及对接天气系统,对园区内的环境进行全天候的监测,从温度、湿度、二氧化碳、PM2.5 等方面进行环境数据的采集,并在 2D 面板上实时展示,光照强度随着环境的改变也会进行变化。
绿色园区
为推进碳中和碳排放政策,园区建设也引入了新型能源,推动能源清洁低碳安全高效利用,推进重点行业和重要领域绿色化改造,实现绿色生态智慧物流园区。通过 HT 可视化面板展示园区的能源相关指标,协助园区运维人员对园区内的清洁能源进行监测控制管理,助力园区以及城市减排环保的新理念。
充电桩
2020 年政府工作报告中提出:“要加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展 5G 应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求,助力产业升级。”
充电桩作为车辆、用户与能源的交汇处,在电网智能调度、削峰填谷以及安全技术、商业模式创新等方面有着极大发展潜能。园区内多处设置车辆充电桩,通过 HT 2D 可视化展示园区充电桩的节能贡献占比及实时功率的监测情况。并配合 3D 效果,使用不同的颜色查看车辆的充电情况与异常告警提示。HT 的 2D 面板和图表数据相绑定,2D 与 3D 在三维空间无缝融合复用。
光伏棚与路灯
光伏棚作为分布式光伏项目,与充电桩、新能源汽车以及智慧路灯相结合,利用设在棚顶的光伏组件发电,通过充电装置储存到蓄电池中或直接供给电动车充电使用,也可以通过太阳能光伏棚为园区内路灯、公共设施等设施设备进行电力输送,以达到节能减排的作用。园区楼宇的光伏棚设置了 2D 面板的无缝融合,实时更新光伏棚的今日储电量、今日发电量、今日放电量以及累积储蓄电量、累计发电量、累积放电量的数据。
智慧城市建设及 5G 的带动下,智慧路灯成为了信息通信技术与传统城市公共基础设施融合的典范,园区内的光伏路灯、光伏棚、充电桩等绿色环保能源都可通过 HT 可视化进行系统集成的管控监测。
图扑软件也搭建了可针对路灯智能管理的综合性系统,可对范围内的所有路灯集中控制、实时数据监测、异常智能分析及故障报警,以防止设备老化及丢失所带来的问题,同时还可以实现路灯管网和其他设施配置信息化管理,以满足后续用户需求的升级。
园区租户管理可视化
将 HT 可视化与园区管理系统相结合,接入园区企业管理数据至可视化平台,实时更新园区内租户类型、租户数量及租户面积。通过对租户的情况以柱状图展示,可直观对比园区内招商引资情况。将租户行业类型做分类统计,通过数据可为接下来招商引资计划提供数据参考。
监控系统与预警告警
园区内各角落安装了多个监控系统,集成各类子系统的设备设施与监控系统的的管理,可集状态检测、故障报警、故障分析、运维管理于一体并通过 HT 可视化系统进行展示,如:今日消防报警、今日安防报警等信息。实现对各类视频监控系统相关的设备运转状态的检测与查询,运维系统一旦发现视频监控系统设备运转状态发生异常,立即自动向运维管理中心发出故障报警。
车流监控
车流信息可视化
通过 3D 展示园区内车流情况,系统通过结合地磁方式记录园区内车位情况:园区内总车位数量、空闲与已使用车位情况、展示常规车辆、新能源、货车等车辆的剩余情况。
HT 可视化不仅可以处理海量的后台信息并且通过不同的数据可视化样式展示在园车辆、轿车、货车的每日车流量数据。物流车辆在进出配合视频车牌识别系统,可统计车辆进出情况,联动系统高效统计出车辆进出总数量、进出车辆数量,并通过数据可视化形式于面板展示,以及通过监测车辆的进出汇总进出车辆的类型(免检车、直通车、消防车、大货车、访客车辆以及其他车辆)并进行分析统计。
今日车辆类别分析
园区内的物流货车都辅以 2D 面板进行信息的实时更新、展示货车编码、载货量以及货车状态,便于园区运维人员进行园区车流信息的管理。
人流监控
通过人脸识别、AI 摄像头等智能化设备对出入园区的人群进行监测、识别、跟踪、分析,实时获得区域内人群的流动数据情况,为园区运维人员提供准确的人流统计以及行为分析数据。
人流客流可视化
园区人员流动以及客流密度较为频繁,通过接入门禁识别、人脸监控等安防设备数据,利用不同的 2D 数据可视化样式展现园区内的各项人员客流情况人员。
左上方面板体现了今日人员类型的分布(员工、访客、安保等)、通过曲线图实时的变化来展示后台数据接入所体现的当日人流情况以及现阶段人员入园方式(微信预约、人脸扫描、IC 卡)、柱状分析今日人员进出情况。HT 可视化利用丰富的图表、图形和设计元素将相对复杂、抽象的数据通过可视的方式以更直观理解的形式展现,便于园区运维人员的高效管理,无需通过人工核算等复杂形式进行园区的运维分析。
物流监控
物流信息可视化
通过通接入订单管理系统对园区内的货物订单进行统计、管理、追踪、分析。订单以条形码为数据源,使用数据采集终端扫描条码标识,进行数据采集。
HT 可视化系统从危险品的总库存、出入库数量、各个楼单日危险品进出情况的雷达图分析、今日订单的状态百分比分析、今日货物类型(冷冻品、易碎品、常规货物、大型货物、危险品、其他物品)的柱状图分析以及本月订单情况的分析等不同角度来管理物流信息,以便企业可以及时了解和控制订单的情况,有效地进行产品物流监控与分析跟进,减少问题件的发生情况与查询管理。
仓储管理可视化
点击 HT 仓库跳转至下一界面的初始化,映入眼帘的是带有 Hightopo 图标的集装箱样式,点击图标下钻至图扑软件物流仓储与转运中心的动画场景画面。
通过依托 HT 可视化技术,智慧仓储管理可以 2D 组态,3D 仿真形态的方式展现出仓储中心与物流转运中心的全场景管理交互系统。智能三维监控系统包含三维可视化立体仓库系统、货位管理、信息实时查询、轨迹实时追踪、设备状态实时追踪、库存管理。
物料流程监控通过 HT 3D 效果将物料从入库开始到出库完成的全过程信息监控,并对立体库货架、堆垛机、输送机、拆叠盘机、RGV(直行穿梭车)、AGV(自动导引运输车)、堆垛机、机械臂等设备状态进行信息监控,数字孪生智慧仓储物流一体化场景。使物流全过程数字可视化展现、可自动感知识别、可追踪溯缘、可实施应对、可智能化决策、各环节信息系统交互集成。
设备场景可视化
场景展示了设备的运行状态、实时位置、装载货物、容器动态、异常报警等信息。均可通过 HT 3D 可视化实现设备管理的智能运维、智能预警、智能分析、智能监测等功能,高效集中管控,流程结构优化。
设备监测管理
通过颜色标识设备的状态,如设备出现异常,可通过 HT 可视化系统及时发现哪台设备出现问题,快速定位故障点,及时提示管理人员。管理人员还可通过点击可视化平台的仿真设备,查看设备运行状态、故障信息等,以便进行故障诊断和处理,及时消除隐患。
AGV 无人驾驶
AGV 小车能方便地实现自动出入装卸站、工作台和货架等,充分适应柔性高、物流量大、搬运线路复杂等要求。AGV 通过无线网络向上位机发送当前位置和状态,上位机根据当前状态更新数据库,并同步接入 HT 可视化系统进行路径的实时展示,也可根据项目需求设置 AVG 行走路径。
码垛机器人
码垛机器人通过机械臂完成各种转动、移动或复合动作来实现规定动作,改变被抓持物件的位置和姿势。机器人码垛机可以集成在任何生产线中,为生产现场提供智能化、机器人化、网络化,可以实现各行业多样化作业的码垛物流本案例运用了 HT 的强大的渲染引擎实现了对整个码垛机器人操作流程的精准把控,高仿真机器手的摆动过程。
注塑机
通过 HT 可视化使生产设备流水线管理更加的透明精细、结合 2D 面板信息展示注塑机的设备编号、能耗、工序良率、设备健康值、异常记录、工艺生产节拍、稼动率等信息。
提升机
作为“承上启下”的机械工程设备,提升机在仓储运输环节起到了输送、起吊、协助装卸物料等作用。HT 2D 将机器设备信息通过面板直接显示:设备编码、任务编码、提升机当前层、设备状态、设备下次保养时间等基础信息。便于运维人员管控预警维护。
输送机
通过输送机将货物传送至下一环节,通过 HT 可视化可全程监管货物的走向信息以及输送机设备编码状态等信息。
货物信息可视化
HT 仓储管理监控的实现对仓储场景起到监控的作用,对于货架和移动中的货品进行了数据采集,可通过可视化系统快速获取设备的运行状态,货架的数据变更以及面板数据的实时反馈,达到全方位掌握仓储转运中心的活动状态,起到监管、维护以及调配多维度统一。
货物出入库管理
集合仓储系统应用物联网、视频监控联网技术、输送和分拣技术、灵活的叉车服务模式、智能穿梭车和货架系统、嵌入智能控制与通信模块的物流机器人技术、 RFID 托盘等。数字孪生一个物流全过程,让物品出入库信息可展现,可监控,可管理。
运作实况多角度展示
通过 HT 3D 的高仿真模型效果,对生产运作流程进行数字孪生,从生产线的外部结构到机械内部细节、再到运作整体流程,多维度场景展现,并支持场景的的选择与切换。
数字孪生 物流全感知
数字化智能化的全领域覆盖,物流园区内的物品流通加工、包装、仓储、装卸搬运,园区外的货物的运输、配送全过程,以及退货和回收物流等逆向物流环节也都应用了 5G、人工智能、 RFID、GPS、GIS 传感技术、视频识别技术、物物通信 M2M 技术、物联网、可视化等新兴技术,改变传统的人工读取和记录货物信息的方式,实现了物流信息的主动“感知”。融合 HT 可视化使园区内的人、机、车、设备的一体互联,包括自动驾驶、自动分拣、自动巡检、人机交互的整体调度及管理,搭建智能物流的应用场景。