綠色供應鏈是一種在整個供應鏈中綜合考慮環境影響和資源效率的現代管理模式，核心思想是以核心企業為紐帶，推動鏈上企業綠色轉型，在實現環境優化、節能減碳的前提下，提升整個鏈條的市場競爭力，實現可持續發展。
8月23日，小編曾分享過新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）打造綠色供應鏈的一個實踐案例。本期我們將繼續分享打造綠色供應鏈過程中，有關電機系統的節能技術案例。
電機系統節能技術是綠色供應鏈的延伸方向之一，是一種應用在有大規模拖動電機的工業現場，以電動機為核心，將負載側傳動裝置，電動機，拖動負載（風機、水泵、壓縮機等）看作一個整體系統，綜合考慮系統運行效率，整體進行節能評估預測，采用合理的優化配置，最終提高生產效率，降低能耗。
打造綠色供應鏈又一嘗試——電機系統能效提升
一直以來，金風科技以踐行綠色發展為己任，在為社會提供綠色清潔能源解決方案的同時，繼續沿其永磁直驅發電技術路線延伸，提出可靠的電動機及其系統定制能效提升解決方案。
統計數據顯示，國內電機裝機用電量占整體工業用電量的70%以上，占全社會電耗的60%以上，在我國“煤為主、總量大、能效低”的能源結構現狀情形下，為了經濟“增長的可持續，能源的可承載”，電動機能效提升具有重大經濟和社會意義。
福建某稀土公司，采用高效永磁電機+負載率匹配技術對萃取車間819臺異步電動機（總計功率1718kW）行定制化電機系統節能技術改造。現場主要分兩種拖動形式：電機+減速機+攪拌槳一拖一形式；電機+皮帶輪+攪拌槳一拖二形式。
項目方案概覽
原萃取電機年耗電量900萬kWh，本項目每kWh電按公司目前電價0.58元/kWh計，電機平均負載率按60%計，年運行時間按8000h計算。如下圖所示，經連續6個月的測試計量，全部改造后預計年節約總電量217萬kWh預期投資回收期約1.6年，預期平均節電率23.4%，預期改造后年總節電費用約126萬元。
事實上，該項目也存在很多難點：每級攪拌槽的負載情況不同，電機電流差異較大，分別對定制的永磁電機進行功率研發調校，使其運行效率值在運行負載率區間最高區間，滿足現場工況需求的同時又能實現節能效果的最大化。
小編這里以節能改造前后2kW電機進行對比，如下圖所示：
運行電流異步電機為5.63A，永磁同步電機為3.81A，改造后消耗電流降低32.3%，電機效率提升9.19%，功率因數提升0.193。
視在功率上，異步電機為3.63kVA，永磁同步電機為2.51 kVA，改造后視在功率降低30.9%。
有功功率上，異步電機為2.65kW，永磁同步電機為2.32kW，改造后有功功率降低12.5%。
在效率曲線上，Y2系列電機在80%負載以下時效率下滑嚴重，功率因數下滑嚴重，而永磁同步電機在20%~120%負載區間內基本都保持較高的運行效率和功率因數，在輕負載時永磁電機比Y2系列電機具有更大的節能優勢。
通過對無功功率與功率因數分析后發現，Y2系列電機運行功率因數為0.731，永磁同步電機運行功率因數為0.924。根據電力部門規定，功率因數為0.73時月電費罰款系數為8.5%，功率因數為0.92時，月電費獎勵0.3%，綜合價差為8.8%。若電機部分年總耗電量為1000萬kWh時，該部分節電功率可達88萬kWh。此外永磁電機功率因數高達0.9以上，采用永磁電機還可以節省大量無功補償費用。
電機系統節能解決方案概況
方案一——硬件提效
根據現場工況，針對部分硬件進行提效改造： 如用電側變壓器的改造，電機驅動裝置的增加，電機本身的替換，耦合器的改造，變速裝置的改進，負載機械的調整等。
方案二——空間識別
從電機、負載、驅動到系統的整體優化：電機進行高效電機定制化替換，負載進行工藝優化調整，驅動裝置從閥門液耦調節改造成可靠的變頻驅動或永磁耦合等方式。電機系統進行節能診斷，給出系統優化模型。
方案三——系統流程
建立完善的節能診斷流程和方案定制計劃，節能效果顯著：第一，系統節電率15%左右、投資回收周期2年左右；第二，項目全生命周期凈收益200%左右。
電機系統節能的本質，是以電動機本體為節能核心，分析整條電機系統產業鏈上各臺設備的綜合耗能，過程中傳動裝置拖動電機，電機驅動負載，發掘重點耗能點，提供定制化的產品和服務，最終提升整個電機系統能效水平，而電機本身也在材料和技術上比其他同行有更高的能效空間。
電機系統節能技術在創造巨大價值的同時，也在不斷改善工業系統的低效環節，將整個工業系統的能效等級提升一個臺階。
手機瀏覽網
