電機(jī)系統(tǒng)能效提升解決方案探討

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)用電量約占工業(yè)用電總量75%，電機(jī)節(jié)能已成為工業(yè)節(jié)能關(guān)鍵。隨著節(jié)能減排和環(huán)保的雙重壓力，以高效電機(jī)為代表的節(jié)能設(shè)備在市場(chǎng)上備受關(guān)注。
　　我國(guó)早在2008 年就將電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能列入國(guó)家十大節(jié)能工程之一，2009 年又把高效、超高效電機(jī)應(yīng)用列入惠民工程。而在2013 年年初，又出臺(tái)了《電機(jī)能效提升計(jì)劃（2013-2015）》，將加快推廣高效電機(jī)、淘汰低效電機(jī)和實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造作為其中的重要工作內(nèi)容。作為國(guó)內(nèi)從事標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)機(jī)構(gòu)，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院早就著手推進(jìn)節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)化。近期，我們《電能效益》雜志就電機(jī)系統(tǒng)能效提升方案的實(shí)施及存在的問(wèn)題專門(mén)采訪了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院高級(jí)工程師趙躍進(jìn)和丁晴博士。
　　電機(jī)系統(tǒng)能效提升的意義和迫切性隨著中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)及被拖動(dòng)裝置被大量應(yīng)用，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全國(guó)中小型三相異步電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量約16 億kW 以上。我國(guó)風(fēng)機(jī)用電占全國(guó)用電量的10.4%，泵類占20.9%，空氣壓縮機(jī)占9.4%，整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)用電量約占全國(guó)用電量的64%。但是我國(guó)80％以上的電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、空氣壓縮機(jī)效率比國(guó)外先進(jìn)水平低2 ～ 3 個(gè)百分點(diǎn)。近年來(lái)在國(guó)家政策的支持下，我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。丁晴博士介紹說(shuō)，從電機(jī)自身看，我國(guó)電機(jī)效率平均水平比國(guó)外低1 ～ 2 個(gè)百分點(diǎn)，目前在用的高效電機(jī)僅占3% 左右；從電機(jī)系統(tǒng)看，由于電機(jī)選項(xiàng)不合理、電機(jī)與拖動(dòng)設(shè)備的效率曲線不匹配、調(diào)節(jié)方式落后、管理落后等原因，電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率比國(guó)外先進(jìn)水平低20 ～ 30 個(gè)百分點(diǎn)。電機(jī)系統(tǒng)低效運(yùn)行造成了我國(guó)巨大的電能浪費(fèi)，也是造成一些重點(diǎn)耗能企業(yè)的單位能耗限額指標(biāo)居高不下原因之一。工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效每提高一個(gè)百分點(diǎn)，可年節(jié)約用電260 億千瓦時(shí)左右。通過(guò)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量評(píng)估工作推廣高效電機(jī)、淘汰在用低效電機(jī)，以及對(duì)電機(jī)系統(tǒng)根據(jù)其負(fù)載特性和運(yùn)行工況進(jìn)行匹配節(jié)能改造，可從整體上提升電機(jī)系統(tǒng)效率5 ～ 8 個(gè)百分點(diǎn)，年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電1300 ～ 2300 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2 ～ 3 個(gè)三峽電站的發(fā)電量。
　　存在的問(wèn)題
　　為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保，響應(yīng)“電機(jī)能效提升計(jì)劃”，目前我國(guó)已有多地多家企業(yè)進(jìn)行了電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造。然而談到“電機(jī)能效提升計(jì)劃”實(shí)施中存在的問(wèn)題，趙躍進(jìn)高工指出，由于缺乏科學(xué)、合理、易操作的系統(tǒng)性診斷方法和手段，制定的改造方案往往對(duì)整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)負(fù)荷變化、設(shè)備之間的匹配等問(wèn)題考慮不全面，盲目進(jìn)行改造（如單一的更換高效電動(dòng)機(jī)、不考慮電機(jī)的運(yùn)行狀況就增加變頻控制器），不但沒(méi)能提高電機(jī)系統(tǒng)的效率，降低電力消耗，反而造成了節(jié)能改造資金的重大浪費(fèi)，或出現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)能耗增高的情況。
　　“影響電機(jī)系統(tǒng)效率和節(jié)能效果的因素較多，主要可分為技術(shù)因素和管理因素兩大類，技術(shù)因素又包含電力質(zhì)量影響和系統(tǒng)設(shè)備影響兩個(gè)方面。”丁晴博士介紹說(shuō)：“電力質(zhì)量影響因素如：電壓不穩(wěn)定、三相平衡度差、諧波含量多和功率因數(shù)低等；系統(tǒng)設(shè)備影響因素如：缺少合理的控制裝置、系統(tǒng)設(shè)備效率低、各設(shè)備效率之間不匹配、設(shè)備缺乏維修管理等。管理因素包括生產(chǎn)管理和能源統(tǒng)計(jì)兩個(gè)方面，生產(chǎn)管理因素如：生產(chǎn)調(diào)度不合理、生產(chǎn)質(zhì)量不高、生產(chǎn)負(fù)荷不穩(wěn)定等；能源統(tǒng)計(jì)因素如：缺少必要的能源計(jì)量器具、電機(jī)系統(tǒng)能耗統(tǒng)計(jì)方法和計(jì)算方法不正確等。以上因素或多或少地同時(shí)出現(xiàn)在許多耗能企業(yè)中。”
　　有些節(jié)能改造項(xiàng)目雖然考慮了系統(tǒng)的生產(chǎn)負(fù)荷變化、設(shè)備匹配等因素，對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)性的節(jié)能改造，丁晴博士認(rèn)為，由于電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量的測(cè)量和評(píng)估沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一、科學(xué)的方法，造成缺乏判別節(jié)能改造項(xiàng)目是否成功的依據(jù)，節(jié)能量評(píng)估很難得到節(jié)能改造雙方的認(rèn)同。使得一些采取合同能源管理方式進(jìn)行的電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目難以開(kāi)展，涉及電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造的鼓勵(lì)性政策難以施行。