科技中国 08年05月——本刊实习记者 孔令巧 第133期
电梯也能“发电”了？秦皇岛开发区前景光电技术有限公司给予了明确的答案。这家成立于1999年的专业从事研制、开发、销售电梯重量载荷控制系统、建筑升降机起重量限制系统、电梯IC卡智能管理系统和电梯远程自动报警安防管理系统、电梯电能回馈装置的高新技术企业，在全球首创的电梯电能回馈装置，可以将电梯产生的机械能转化为电能，重新回收利用，最终达到快速制动、节约电能的目的。这一成果已经通过国家电梯质量监督检验中心主任李守林领衔的专家组鉴定。
电梯节能项目对于能源紧缺的中国来说，无疑是雪中送炭。随着经济的快速发展，能源紧缺日益成为突出的世界性问题。在十届全国人大五次会议的政府工作报告中，突出抓好重点行业和企业的节能减排工作已处于重要位置。在刚刚结束的两会期间，国务院总理温家宝回答中外记着提问时也表示，未来五年要努力实现“十一五”确定的节能减排目标，使生态环境有一个明显的改善。
建筑业作为我国资源能耗的重点行业之一，已经达到我国能源总消耗的1/3左右，而在现代建筑中，空调和电梯是两只最大的“电老虎”。现在，空调节能问题已引起了公众普遍的关注，国内多家知名家电厂商已经将节能技术广泛应用于空调产品市场。但是对建筑能耗中的另一耗电“老虎”——电梯来说，节能降耗的问题还似乎在社会公众的视野之外。在关于建筑节能或其他相关能源再生法规中，电梯的节能问题仍处于缺位的状态。中国作为世界上电梯第一使用大国，2007年底电梯使用量达100余万部，以每部电梯平均每天用电80度算，每年
耗电将达290多亿度。在建设资源节约型社会，着力抓好节能降耗大背景下，电梯如何有效降低耗电量已成为整个建筑领域及社会关注的热点和研究的课题。
电梯“发电”
经过9年的“摸爬滚打”，前景光电技术有限公司已由“一叶小舟”发展成“一艘乘风破浪的巨轮”，目前已拥有经验丰富的科研、工程技术、管理人员100余名。公司生产拥有12项自主知识产权的专利产品，并与百余家电梯生产企业建立了长期的友好合作关系。该公司始终坚持“用科技创造未来”的经营理念和“协作、共享、思考、创新”的研发理念，满足一切技术需求，不断提高产品的科技含量，持续研发储蓄领域产品，在行业中取得较好的口碑，产品行销全国各地，公司的电梯重量载荷控制系统成功地为张家界百龙电梯（世界第一梯）和“神舟五号”发射塔提供了精确的防爆称重。
2003年，前景光电通过了ISO9001：2000国际质量体系认证，2004年被河北省科技厅及信息产业厅授予“河北省高新技术企业”及“双软认证企业”，产品被评为“河北省高新技术产品”。2004年9月，该公司生产数字型电梯载荷控制仪被河北省科技厅授予“河北省科技成果证书”，又于2005年6月被中国科技部列为“国家重点新产品计划项目”。
基于“DSP中央处理器及PWM脉宽调制技术”，前景光电独立研发成功具有世界领先水平的电梯电梯回馈装置。众所周知，用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯
停止运行为止，这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。升降电梯还是一个势能性负载，电梯曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50%时，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械势能（电梯重载下行和轻载上行）。
电梯运行中多余的机械能（含势能和动能），通过曳引机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。此时电梯就好比是一个小水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高（好比水库水位超高），如不及时释放电容器存储的电能，就会产生过压故障，造成变频器停止工作，电梯无法正常运行。目前，国内绝大数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中存储电能的方法来防止电容过压。由于电梯运行过程中，通过电梯产生的热量非常之高，电阻局部温度通常降低到常温状态，让电梯免于因高温而产生故障，用户需要安装大排风量的空调或风机；在电梯功率较大的机房，往往需要空调、风机同时使用，或是多台空调、多台风机同时启动。在有些方面，降温设备的耗电量往往比电梯的用电量还要高，用户明知能耗严重，却毫无办法。
电梯电能回馈装置有效地将电容中储存的电能回送给交流电网，供周边其他用电设备使用，节电效果十分明显，一般节电率可达25%—40%。此外，由于无电阻发热元件，机房温度下降，可以节省机房空调的耗电量，在许多场合，节约空调耗电量往往带来更大的节电效果。
PROSPECT：如此节能
技术要领先，创新是关键。前景光电不断加大研发资金的投入，不断充实研发人才，储备前沿技术。成立以来，前景光电每年拿出300万—400万元，用于新技术的研发以及各项科研人员奖励、激励资金。由于科技创新的高投入，企业先后取得了电梯载荷称重装置等10多项实用新型及外观设计专利，一系列关键技术的攻克，促使企业年销售收入、年创利润都达到了100%的增幅，2003年企业销售50多万元，2007年已达到2500万元。
前景光电研制的PROSPECT电梯电能回馈装置在技术创新上独具特点。这一产品采用PWM脉宽调制技术，输出相位准确、有效抑制高次谐波；采用DSP中央处理器，速率快、精度高、稳定性能好、抗干扰能力强；采用自诊断技术确保输出电压精确 ，防止电流回送，使变频器不受任何影响；电压畸变小于5%，符合IEC61000-3-2及GB/T14549对电网谐波要求；功率等级从7.5千瓦—40千瓦均可适用；应用电抗器和噪声滤波器，可直接和380—460伏电网驳接使用。在需要频繁制动的场合，节电更明显；能量转换率97%以上，节能21%—40%。
PROSPECT电梯标配的优势在于，真正实现了变频调速系统的四象限运行；制动产生的能量得到回收利用，系统的效率大大提高；系统发热量降低，安全性提高，维护工作量减小；完善制动效果，适应快速制动和频繁制动的工程需求。
前景光电算了这样一笔账：以一个拥有20部电梯的普通住宅小区为例，一部变频电梯，如果处于发电状态运行，在空载运行的时候，每次发出来的电能约为0.2度左右。送回电网中的电能可以用在大楼的照明、空调等地方。据有关数据统计，每年每台电梯平均运行次数大概在20—30万次，这样就有约10万次左右处于发电状态。如果楼层不高，按每
次发电0.1度来计算，每年每台电梯能节电1万度左右。那整个小区20部电梯可节省20万度电，按照现行的电费标准，整个小区一年可节省电费10万元。一个拥有1万部电梯的城市，如果能在每部电梯上安装PROSPECT电梯发电节能装置，这个城市每年的节电量为1亿度。
“给舞者一个舞台，一套盛装；给天才一个
天梯，一套绳索。”是秦皇岛开发区前景光电技术有限公司的人才观；那么，“给公司一片天地”，前景光电又会怎么样呢？
权威资料显示，中国将成为世界节能电梯推广使用最多的国家，国家宏观节能将在2015年一年节约的电梯用电相当于三峡大坝发电总量，对环保和国家经济发展将产生巨大影响。
中国电梯行业协会的统计数字表明，截至目前，国内电梯的保有量约为100万部，国内每年销售的新梯正以15万部以上的速度递增，到2008年底，全国电梯
保有量将达到110万部，成为世界电梯超级大国。随着中国电梯数量的不断激增，一部普通的电梯每天约用电50-150度。按照每台电梯每天用电量80度/天计算。按照保守数量全国电梯91万台计算，每天消耗电能约为7280万度，每年的消耗的电能为266亿度，全国每年电梯消耗的电能相当于大亚湾核电站23月的发电量，可见电梯消耗电能巨大。
PROSPECT电梯电能回馈装置的出现即可带来更大的节电效果。如果将PROSPECT电梯电能回馈装置在每部电梯中推广
应用，将电梯处于发电状态的电能再生利用，按照平均回馈节能率30%计算，每年可为全国节约电量约为79.8亿度。如果将PROSPECT电梯电能回馈装置应用于全国所有电梯，全国电梯每年节约的电量相当于小浪底工程18个月的发电量、相当于大亚湾核电站半年的发电量、相当于刘家峡水电站18个月的发电量。
如果政府和主管部门鼓励采用PROSPECT电梯电能回馈装置，在全国的宾馆、酒店、商用写字楼、金融大厦、政府机关大楼、工厂企业办公楼、居民住宅楼等建筑中的电梯推广应用，将电梯处于发电状态的电能回馈再生利用，不仅能够缓解国内日益加大的电力紧张局势，而且随着每年的电梯数量、
用电价格逐年的增大，综合全国电梯节能的巨大潜力也将对社会做出巨大贡献。
资料显示，中国的石油、天然气、煤炭人均剩余可采储量仅为世界平均水平的7.7%、7.1%和58.6%，可采集年限分别为80年、15年和30年。中国能源安全日益严峻，在能源匮乏的今天，节约能源是一个义不容辞的历史责任和持久的课题，也是对全社会的严峻挑战。电梯行业是涉及资源能源的大户，是与人民群众生活密切相关的重要基础设施。倡导节约意识，为构建节约型社会提供保障，是加快建设节约型社会，也是贯彻科学发展、安全发展、可持续发展的必然要求。