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高效节能电机节能效果分析及推广前景

  • 文章出处:摩铎利减速机
  • 人气:503
  • 发表时间:2020/8/17
0 引言
    电动机广泛应用于拖动风机、水泵、压缩机、机床等机械传动装置,是量大面广的终端耗能大户。 近年来,在国家政策的支持下,我国电机能效水平逐步提高,但总体能效水平仍然较低。据测算,工业领域电机能效每提高一个百分点,年可节约用电 260 亿千瓦时。因此,推广高效电动机、 淘汰低效电动机是提高能源利用效率的重要措施之一,符合我国当前经济发展的需要,是非常必要的。

1 我国在用电机现状

    据统计, 我国电机保有量约 17 亿千瓦, 总耗电量约 3 万亿千瓦时,占全社会总用电量的 64%,其中工业领域电机耗电约 2.6 万亿千瓦时,约占工业用电的 75%。 根据电机能效分级标准划分,我国在用的高效电机仅占 3%左右,且现状生产的电机产品绝大多数也并不是高效的(而美国和欧洲分别从 1997 年和 2011 年强制推行高效电机及超高效电机),我国电机效率的平均水平比国外低 3-5 个百分点,加上与拖动设备匹配、调节方式等因素,我国电机系统运行效率比国外先进水平低 10-20 个百分点。近年来,国家高度重视高效电机推广工作,实施了高效电机推广惠民工程,然而,从电机生产企业反馈结果来看,推广效果并不理想。 2012年,国家又发布了《电机能效提升计划(2013-2015 年)》,计划用 3 年时间 ,累计推广高效电机 1.7 亿千瓦 。 但从企业摸底情况来看,大部分企业对淘汰低效电机更换高效电机依持抵触态度,普遍反映实际节能效果并不明显,推广高效电机依然困难重重。

2 高效电机节能分析

    为准确测试高效电机与普通电机的节能效果,我们选择了某电机生 产 企 业 YE3-160M1-2 型 号 电 动 机 与 该 企 业 早 期 生 产 的 同 规 格Y160M1-2 型号电动机分别在 50%及 75%负载率下进行了对比试验 。

2.1 试验数据说明

    电机处于 50%负载率运行时,Y160M1-2 输出 功 率 为 5522.3W,YE3-160M1-2 输出功率为 5524.1W,可以等同认为在同一负载率下运行, 其输入功率分别为 6715.0W、6392.0W, 转速分别为 2965.4rpm、2976.7rpm。

    电机处于 75%负载率运行时,Y160M1-2 输出 功 率 为 8284.6W,YE3-160M1-2 输出功率为 8265.0W,可以等同认为在同一负载率下运行, 其输入功率分别为 9679.0W、9270.0W, 转速分别为 2949.3rpm、2964.1rpm。

2.2 节能效果分析

    电动机处于 50%负载率运行时,Y160M1-2 电机效率为 82.24% ,YE3-160M1-2 电机效率为 86.42% ,效率提高 4.18 个百分点 ; 电动机处于 75%负载率运行时,Y160M1-2 电机效率为 85.59%,YE3-160M1-2 电机效率为 89.16%,效率提高 3.57 个百分点 。

    从现场测试效果来看,节能效果明显。

3 高效电机推广存在的困难分析

高效节能电机节能效果分析及推广前景 电机知识 第2张

3.1 对高效节能电机替代普通电机的认识不到位

    电机作为拖动设备的动力装置,在大多数运行环境下,对其运行参数的要求不高,也不属于易损设备,很多上世纪六十年代生产的 J系列电动机仍然在很多企业中正常运转。 在市场经济下,有些企业目光短视,缩减成本进行采购,这与高效电机价格较高成了一对矛盾。只要能电机保证生产正常运行,大部分企业一般不会拿出额外的投资来更换电机,当然也更不会拿出超出普通电机很多的投资来更换高效电机,这是高效电机推广困难的主要因素。另外,信息不对称、观念错位、市场不规范、节能意识不强等也成为高效电机在我国推广的障碍。

3.2 对高效节能电机节能效果认知度不够

    部分用能企业更换高效节能电机后反映,其用电量与原低效电机节能相比,节能效果并不明显,对高效电机节能率 3-5%存在质疑。 笔者以为,同等输出功率的更高一级能效电机的转差会减少 20%-30%,转速比普通电机高 10 转以上,其拖动设备运行状态发生了一定改变,而对于大多数的用电设备, 其电力消耗与转速的三次方成比例关系,例如,增加 2%的运行速度将会造成增加 8%的电力消耗,这就很容易抵消更换高效电机所预期的节能量。 节能效果只考虑耗能,不考虑出力增加,是统计节能量偏小的重要因素。

3.3 高效电机价格偏高

    高效电机从设计、材料和工艺上都采用了先进的技术措施,例如采用新型材料、合理的定转子槽数、风扇参数和正弦绕组等,来降低损耗,因此高效电机生产成本比普通电机高 10-20%左右,有的甚至高50%,导致许多用户产生 “节能不节钱 ”的观念 。

3.4 电机销售模式决定高效电机推广困难重重

    据有关资料显示,电机销售面向的三类客户其产品用量所占比分别为:终端用户占 5%,代理商约占 15%,下游产业的机械设备配套商占 80%。 由于由此可见,高效电机能否最终被市场接受,机械设备配套商的态度最为关键。 由于大多数机械设备配套商并不是最终使用者,他们更多的是考虑如何节省一次性投入,提高自己终端产品在竞标中的价格优势,关注价格多于关注效率,缺乏主动采购高效电机的动力,而终端用户又没有决定采用高效电机的权力,这是高效电机推广的重要瓶颈。

3.5 电机系统节能技术改造合同能源管理项目推行困难

    合同能源管理作为近几年兴起的一种市场化节能机制,对于促进企业提升能源利用效率发挥了积极作用。由于电机系统节能改造项目投资较大、节能量统计计量困难、回收期长等因素,有些节能服务公司仅仅以高效电机与普通电机的节电率来核算其回收期,不愿意开展电机系统技术改造的项目。

4 高效节能电机推广建议

高效节能电机节能效果分析及推广前景 电机知识 第3张

4.1 加强政府强制

    一是有关部门严格按照 GB18613-2012 标准要求,加强对电机生产企业执行能效标准的监督,对于达不到能效标准的企业坚决予以查处,促使其转型升级,彻底切断低效电机来源;二是充分发挥工业固定资产投资项目节能评估审查的约束作用,加强对电机能效方面的专项审查,确保增量电机选用高效电机产品;三是招投标部门严格准入准则,禁止配套低效电机的产品参加竞标。

4.2 转换高效节能电机的推广和财政补贴方式

    近几年,国家对节能产品补贴分为补贴到用户和补贴到制造商两种,补贴到用户(节能电器、汽车等)的市场情况较好,而补贴给制造商(高效电机 )的市场情况就不太理想 ,原因就是补贴过程复杂 ,企业要将应用高效电机的用户信息反馈到政府后才能领到补贴,而终端用户也没有直接感受到高效电机财政补贴的优惠政策。建议高效电机推广也采用补贴到终端用户财政补贴方式。

4.3 加快合同能源管理模式进行电机系统节能改造

    电机系统节能改造,涉及电平衡测试、方案设计 、系统优化等技术的整合 , 专业性较强 , 掌握核心技术、服务质量高、资源整合能力强的节能服务公司具备这样水平。政府应当制定单独的电机系统节能改造推进和补贴政策,并协调金融部门建立易于操作的投资合作平台,加大对高效电机推广及电机系统节能技术改造合同能源管理项目的金融信贷支持。

5 结论

    电力节能是工业节能的重中之重, 高效节能电机相比普通电机具有非常明显的节能效果, 通过对电机系统进行节能改造, 使用高效电机、淘汰在用低效电机,可以深入挖掘节能潜力。 采取行之有效的措施,推广高效电机,促进我国在用电机的更新换代,对于促进工业发展方式
转变和“十二五”节能约束性目标是实现具有十分重要的意义。