電機(jī)技術(shù)將進(jìn)一步邁向節(jié)能高效
近日皖南電機(jī)從中國儲能網(wǎng)了解到:國家發(fā)改委發(fā)布公告,為加快節(jié)能技術(shù)進(jìn)步和推廣,引導(dǎo)用能單位采用先進(jìn)適用的節(jié)能新技術(shù)、新裝備、新工藝,促進(jìn)能源資源節(jié)約集約利用,緩解資源環(huán)境壓力,發(fā)改委組織編制了《國家重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄(2015年本,節(jié)能部分)》,涉及13個行業(yè)266項重點節(jié)能技術(shù)。稀土永磁盤式無鐵芯電機(jī)技術(shù)入選重點節(jié)能技術(shù)。
對此,業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,超高效電動機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn),是提高電機(jī)系統(tǒng)效能的重要基礎(chǔ),將有利促進(jìn)我國電動機(jī)能效的提升。
推動高效節(jié)能電機(jī)應(yīng)用
記者前不久參加的一次“稀土永磁論壇”上,就有專家學(xué)者呼吁“國家繼續(xù)加強稀土高效永磁節(jié)能電機(jī)的政策支持,推動稀土高效永磁節(jié)能電機(jī)的廣泛應(yīng)用。”
“稀土永磁電機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能高效等特點可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等通用設(shè)備,還可用在電動汽車、風(fēng)力發(fā)電、數(shù)控機(jī)床、油田抽油機(jī)、移動電站等領(lǐng)域。。”中國科學(xué)院電工研究所顧國彪院士指出,當(dāng)前大型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟,期望產(chǎn)、學(xué)、研、用能夠有實質(zhì)性結(jié)合。與會代表呼吁國家繼續(xù)加強稀土高效永磁節(jié)能電機(jī)的政策支持,推動稀土高效永磁節(jié)能電機(jī)的廣泛應(yīng)用。
在風(fēng)力發(fā)電方面,稀土永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)重量輕,發(fā)電效率高,可降低風(fēng)電場造價和風(fēng)電成本,稀土永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)市場需求巨大。
“近幾年國家加大高效電機(jī)的推廣力度,也陸續(xù)出臺許多政策,包括給予財政補貼,但效果不明顯,目前國內(nèi)存量電機(jī)中高效電機(jī)占比僅為8%左右。” 中國民營制造企業(yè)500強企業(yè),江西泰豪集團(tuán)有限公司董事長黃代放認(rèn)為,近幾年,國家加大高效電機(jī)的推廣力度,參照IEC標(biāo)準(zhǔn)制定電機(jī)能效等級標(biāo)準(zhǔn),也陸續(xù)出臺了許多政策,支持高效電機(jī)的應(yīng)用及推廣,但高效電機(jī)的占有率增長緩慢。
黃代放認(rèn)為,當(dāng)前我國在高效電機(jī)推廣還面臨著一些問題。比如,目前低效存量電機(jī)主要分布在高耗能的鋼鐵、水泥、冶金、造紙等企業(yè)。此外,低效存量電機(jī)中的中大型電機(jī)所占比例較高,中大型電機(jī)效率值由電機(jī)制造企業(yè)測試,使用企業(yè)根本無法判定電機(jī)效率是否真正達(dá)到高效電機(jī)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致部分使用企業(yè)在選擇使用高效電機(jī)時,對后期的節(jié)能收益存在一定顧慮。
高效節(jié)能電機(jī)亟待政策扶持
電機(jī)是一種利用電和磁的相互作用,實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的電磁機(jī)械裝置,凡是需要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的地方都必須用到電機(jī)。因此,電機(jī)行業(yè)整體上具有巨大的市場容量。
以稀土永磁盤式無鐵芯電機(jī)技術(shù)為例,該技術(shù)通用于小型電動機(jī)及發(fā)電機(jī)系統(tǒng),采用智能變頻技術(shù),配備新型智能逆變器,可以實現(xiàn)從零到額定轉(zhuǎn)速的高效、無級調(diào)速,調(diào)速范圍寬,精度高。
在我國,電機(jī)工業(yè)已走過百年歷程,目前,國內(nèi)中小型電機(jī)保有量達(dá)16億千瓦,我國成為最大的中小型電機(jī)生產(chǎn)、使用和出口大國。然而,目前,我國高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平,但高效節(jié)能電機(jī)亟待政策扶持。
“工業(yè)電機(jī)耗電在全社會總用電量中的占比那么高,如果所有的企業(yè)都使用高效電機(jī),那就能大大節(jié)約能耗,企業(yè)也能節(jié)省成本。”黃代放表示,建議政府出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)必須清晰標(biāo)示電機(jī)能耗等級,電機(jī)使用企業(yè)在采購電機(jī)及新建項目時,強制使用高效電機(jī),政府相關(guān)部門取消財政補貼政策,通過加強監(jiān)督管理,強化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范約束和電動機(jī)產(chǎn)品高效節(jié)能強制認(rèn)證,嚴(yán)格市場準(zhǔn)入,全面提升增量電機(jī)能效水平,倒逼電動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
在“中國制造2025”的大背景下,如何才能推動我國高效節(jié)能電機(jī)行業(yè)的發(fā)展?北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所副所長盧琛鈺表示,首先要重點研究和制定電機(jī)系統(tǒng)能效分級及測試方法等標(biāo)準(zhǔn),涉及產(chǎn)品的設(shè)計、制造、推廣和應(yīng)用各個環(huán)節(jié),包括對高效節(jié)能產(chǎn)品的選型、匹配、檢測等進(jìn)行規(guī)范,以及對存量電機(jī)系統(tǒng)的運行監(jiān)測、評估與節(jié)能改造提出詳細(xì)要求。
此外,業(yè)界也有觀點認(rèn)為,高效電機(jī)從設(shè)計、材料和工藝上都采用了先進(jìn)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(jī)生產(chǎn)成本比普通電機(jī)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。
一位電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)人對記者表示,高效節(jié)能電機(jī)采用新型電機(jī)設(shè)計、新工藝及新材料,通過降低電磁能、熱能和機(jī)械能的損耗,提高輸出效率,已經(jīng)有比較成熟的技術(shù),也就是說企業(yè)基本都能生產(chǎn)。然而,電機(jī)能效提升計劃并未能如期完成。其中原因是長遠(yuǎn)利益和眼前利益的矛盾、短期投入和產(chǎn)出的矛盾、改革創(chuàng)新和因循守舊的對立,以及企業(yè)改革導(dǎo)致短期經(jīng)濟(jì)利益失衡的現(xiàn)實。
節(jié)能電機(jī)的前景十分看好
2014年,由南陽防爆集團(tuán)研制、生產(chǎn)的采用云南銅業(yè)壓鑄科技公司提供鑄銅轉(zhuǎn)子的超高效銅轉(zhuǎn)子電機(jī)獲得國際效率獎?wù)?,曾引起業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。這是我國電機(jī)領(lǐng)域取得的首個國際大獎,代表著中國高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。但南陽防爆集團(tuán)董事長魏華鈞在接受記者卻表示,銅轉(zhuǎn)子電機(jī)節(jié)能方面具備優(yōu)勢, 節(jié)能電機(jī)的前景十分看好,但是推廣過程中卻面臨難題。
各類低效中、小型電動機(jī)是第一耗電大戶。傳統(tǒng)電機(jī)在低負(fù)載時效率和功率因數(shù)很低,實際使用中大馬拉小車現(xiàn)象非常嚴(yán)重,稀土永磁盤式無鐵芯電機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)鋸床、精密銑床、臺鉆、柴油電站等領(lǐng)域節(jié)能效果明顯,預(yù)計未來5年該技術(shù)的推廣比例可由目前的不足1%上升至5%。
但長期以來,我國電機(jī)壽命平均比國外低3%到5%,運行系統(tǒng)效率比國外低10%到20%。而在2013年中國電機(jī)保有量大約17億千瓦,總耗電量為3萬億千瓦時,占全社會用電總量的64%、工業(yè)用電的75%。數(shù)據(jù)顯示,如果電機(jī)系統(tǒng)的效率提高5%到8%,每年節(jié)約的電相當(dāng)于兩到三個三峽大壩的發(fā)電量。“銅轉(zhuǎn)子電動機(jī)這種代表世界最高水平的電動機(jī)組建。”中國節(jié)能協(xié)會常務(wù)副理事長王秦平用一組數(shù)據(jù)客觀的闡述了電機(jī)的耗電情況,以及提高電機(jī)能耗的重大意義。
因此,基于目前的市場現(xiàn)狀估算,全國電動機(jī)效能每提高一個百分點,每年可以節(jié)約260多億千瓦電,如果電機(jī)系統(tǒng)效率提高5%到8%,每年節(jié)約的電量相當(dāng)于兩到三個三峽水庫的發(fā)電量。
魏華鈞表示,高效電機(jī)推廣難的原因還與國內(nèi)高效電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)推行時間表滯后等因素正相關(guān)。“目前國內(nèi)高效電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和國際高效電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)一致,但推行時間卻存在差異,與美國相比至少落后5年。”為此,魏華鈞呼吁國家盡快出臺更有效的政策,疏通產(chǎn)業(yè)里的各個環(huán)節(jié),促進(jìn)高端電機(jī)的推廣效率。
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