高效節(jié)能電機節(jié)能效果分析及推廣前景
0 引言
電動機廣泛應(yīng)用于拖動風(fēng)機、水泵、壓縮機、機床等機械傳動裝置，是量大面廣的終端耗能大戶。 近年來，在國家政策的支持下，我國電機能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。據(jù)測算，工業(yè)領(lǐng)域電機能效每提高一個百分點，年可節(jié)約用電 260 億千瓦時。因此，推廣高效電動機、 淘汰低效電動機是提高能源利用效率的重要措施之一，符合我國當前經(jīng)濟發(fā)展的需要，是非常必要的。
1 我國在用電機現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計， 我國電機保有量約 17 億千瓦， 總耗電量約 3 萬億千瓦時，占全社會總用電量的 64％，其中工業(yè)領(lǐng)域電機耗電約 2.6 萬億千瓦時，約占工業(yè)用電的 75％。 根據(jù)電機能效分級標準劃分，我國在用的高效電機僅占 3％左右，且現(xiàn)狀生產(chǎn)的電機產(chǎn)品絕大多數(shù)也并不是高效的(而美國和歐洲分別從 1997 年和 2011 年強制推行高效電機及超高效電機)，我國電機效率的平均水平比國外低 3－5 個百分點，加上與拖動設(shè)備匹配、調(diào)節(jié)方式等因素，我國電機系統(tǒng)運行效率比國外先進水平低 10－20 個百分點。近年來，國家高度重視高效電機推廣工作，實施了高效電機推廣惠民工程，然而，從電機生產(chǎn)企業(yè)反饋結(jié)果來看，推廣效果并不理想。 2012年，國家又發(fā)布了《電機能效提升計劃（2013-2015 年）》，計劃用 3 年時間 ，累計推廣高效電機 1.7 億千瓦 。 但從企業(yè)摸底情況來看，大部分企業(yè)對淘汰低效電機更換高效電機依持抵觸態(tài)度，普遍反映實際節(jié)能效果并不明顯，推廣高效電機依然困難重重。
2 高效電機節(jié)能分析
為準確測試高效電機與普通電機的節(jié)能效果，我們選擇了某電機生 產(chǎn) 企 業(yè) YE3-160M1-2 型 號 電 動 機 與 該 企 業(yè) 早 期 生 產(chǎn) 的 同 規(guī) 格Y160M1-2 型號電動機分別在 50%及 75%負載率下進行了對比試驗 。
2．1 試驗數(shù)據(jù)說明
電機處于 50%負載率運行時，Y160M1-2 輸出 功 率 為 5522.3W，YE3-160M1-2 輸出功率為 5524.1W，可以等同認為在同一負載率下運行， 其輸入功率分別為 6715.0W、6392.0W， 轉(zhuǎn)速分別為 2965.4rpm、2976.7rpm。
電機處于 75%負載率運行時，Y160M1-2 輸出 功 率 為 8284.6W，YE3-160M1-2 輸出功率為 8265.0W，可以等同認為在同一負載率下運行， 其輸入功率分別為 9679.0W、9270.0W， 轉(zhuǎn)速分別為 2949.3rpm、2964.1rpm。
2．2 節(jié)能效果分析
電動機處于 50%負載率運行時，Y160M1-2 電機效率為 82.24% ，YE3-160M1-2 電機效率為 86.42% ，效率提高 4.18 個百分點 ； 電動機處于 75%負載率運行時，Y160M1-2 電機效率為 85.59%，YE3-160M1-2 電機效率為 89.16%，效率提高 3.57 個百分點 。
從現(xiàn)場測試效果來看，節(jié)能效果明顯。
3 高效電機推廣存在的困難分析
3．1 對高效節(jié)能電機替代普通電機的認識不到位
電機作為拖動設(shè)備的動力裝置，在大多數(shù)運行環(huán)境下，對其運行參數(shù)的要求不高，也不屬于易損設(shè)備，很多上世紀六十年代生產(chǎn)的 J系列電動機仍然在很多企業(yè)中正常運轉(zhuǎn)。 在市場經(jīng)濟下，有些企業(yè)目光短視，縮減成本進行采購，這與高效電機價格較高成了一對矛盾。只要能電機保證生產(chǎn)正常運行，大部分企業(yè)一般不會拿出額外的投資來更換電機，當然也更不會拿出超出普通電機很多的投資來更換高效電機，這是高效電機推廣困難的主要因素。另外，信息不對稱、觀念錯位、市場不規(guī)范、節(jié)能意識不強等也成為高效電機在我國推廣的障礙。
3．2 對高效節(jié)能電機節(jié)能效果認知度不夠
部分用能企業(yè)更換高效節(jié)能電機后反映，其用電量與原低效電機節(jié)能相比，節(jié)能效果并不明顯，對高效電機節(jié)能率 3-5%存在質(zhì)疑。 筆者以為，同等輸出功率的更高一級能效電機的轉(zhuǎn)差會減少 20%-30%，轉(zhuǎn)速比普通電機高 10 轉(zhuǎn)以上，其拖動設(shè)備運行狀態(tài)發(fā)生了一定改變，而對于大多數(shù)的用電設(shè)備， 其電力消耗與轉(zhuǎn)速的三次方成比例關(guān)系，例如，增加 2%的運行速度將會造成增加 8%的電力消耗,這就很容易抵消更換高效電機所預(yù)期的節(jié)能量。 節(jié)能效果只考慮耗能，不考慮出力增加，是統(tǒng)計節(jié)能量偏小的重要因素。
3．3 高效電機價格偏高
高效電機從設(shè)計、材料和工藝上都采用了先進的技術(shù)措施，例如采用新型材料、合理的定轉(zhuǎn)子槽數(shù)、風(fēng)扇參數(shù)和正弦繞組等，來降低損耗，因此高效電機生產(chǎn)成本比普通電機高 10-20%左右，有的甚至高50%,導(dǎo)致許多用戶產(chǎn)生 “節(jié)能不節(jié)錢 ”的觀念 。
3．4 電機銷售模式?jīng)Q定高效電機推廣困難重重
據(jù)有關(guān)資料顯示，電機銷售面向的三類客戶其產(chǎn)品用量所占比分別為：終端用戶占 5%，代理商約占 15%，下游產(chǎn)業(yè)的機械設(shè)備配套商占 80%。 由于由此可見，高效電機能否最終被市場接受，機械設(shè)備配套商的態(tài)度最為關(guān)鍵。 由于大多數(shù)機械設(shè)備配套商并不是最終使用者，他們更多的是考慮如何節(jié)省一次性投入，提高自己終端產(chǎn)品在競標中的價格優(yōu)勢，關(guān)注價格多于關(guān)注效率，缺乏主動采購高效電機的動力，而終端用戶又沒有決定采用高效電機的權(quán)力，這是高效電機推廣的重要瓶頸。
3．5 電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造合同能源管理項目推行困難
合同能源管理作為近幾年興起的一種市場化節(jié)能機制，對于促進企業(yè)提升能源利用效率發(fā)揮了積極作用。由于電機系統(tǒng)節(jié)能改造項目投資較大、節(jié)能量統(tǒng)計計量困難、回收期長等因素，有些節(jié)能服務(wù)公司僅僅以高效電機與普通電機的節(jié)電率來核算其回收期，不愿意開展電機系統(tǒng)技術(shù)改造的項目。
4 高效節(jié)能電機推廣建議
4．1 加強政府強制
一是有關(guān)部門嚴格按照 GB18613-2012 標準要求，加強對電機生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行能效標準的監(jiān)督，對于達不到能效標準的企業(yè)堅決予以查處，促使其轉(zhuǎn)型升級，徹底切斷低效電機來源；二是充分發(fā)揮工業(yè)固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估審查的約束作用，加強對電機能效方面的專項審查，確保增量電機選用高效電機產(chǎn)品；三是招投標部門嚴格準入準則，禁止配套低效電機的產(chǎn)品參加競標。
4．2 轉(zhuǎn)換高效節(jié)能電機的推廣和財政補貼方式
近幾年，國家對節(jié)能產(chǎn)品補貼分為補貼到用戶和補貼到制造商兩種，補貼到用戶（節(jié)能電器、汽車等）的市場情況較好，而補貼給制造商（高效電機 ）的市場情況就不太理想 ，原因就是補貼過程復(fù)雜 ，企業(yè)要將應(yīng)用高效電機的用戶信息反饋到政府后才能領(lǐng)到補貼，而終端用戶也沒有直接感受到高效電機財政補貼的優(yōu)惠政策。建議高效電機推廣也采用補貼到終端用戶財政補貼方式。
4．3 加快合同能源管理模式進行電機系統(tǒng)節(jié)能改造
電機系統(tǒng)節(jié)能改造，涉及電平衡測試、方案設(shè)計 、系統(tǒng)優(yōu)化等技術(shù)的整合 ， 專業(yè)性較強 ， 掌握核心技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量高、資源整合能力強的節(jié)能服務(wù)公司具備這樣水平。政府應(yīng)當制定單獨的電機系統(tǒng)節(jié)能改造推進和補貼政策，并協(xié)調(diào)金融部門建立易于操作的投資合作平臺，加大對高效電機推廣及電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造合同能源管理項目的金融信貸支持。
5 結(jié)論
電力節(jié)能是工業(yè)節(jié)能的重中之重， 高效節(jié)能電機相比普通電機具有非常明顯的節(jié)能效果， 通過對電機系統(tǒng)進行節(jié)能改造， 使用高效電機、淘汰在用低效電機，可以深入挖掘節(jié)能潛力。 采取行之有效的措施，推廣高效電機，促進我國在用電機的更新?lián)Q代，對于促進工業(yè)發(fā)展方式
轉(zhuǎn)變和“十二五”節(jié)能約束性目標是實現(xiàn)具有十分重要的意義。
作者：趙光連 來源：科技視界
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