科技支撑节能电机发展 低碳引领产业挑战未来
能耗巨大的电机系统是国家节能政策的重点领域,也是节能减排重点工程之一。我国电机保有量约17亿千瓦,年总耗电量约3万亿千瓦时,占全社会总用电量的64%,其中工业领域电机总用电量为2.6万亿千瓦时,约占工业用电的75%。虽然我国电机能效水平逐步提高,但总体能效水平仍然较低。从电机自身看,我国电机效率平均水平比国外低3~5个百分点,目前在用的高效电机仅占3%左右;从电机系统看,因匹配不合理、调节方式落后等原因,电机系统运行效率比国外先进水平低10~20个百分点。低效电机的大量使用造成巨大的用电浪费。工业领域电机能效每提高一个百分点,可年节约用电260亿千瓦时左右。通过推广高效电机、淘汰在用低效电机、对低效电机进行高效再制造,以及对电机系统根据其负载特性和运行工况进行匹配节能改造,可从整体上提升电机系统效率5~8个百分点,年可实现节电1300亿至2300亿千瓦时,最终,相当于2、3个三峡电站的发电量。
随着中国工业经济的发展,电机得到广泛应用。据统计,电机系统用电量约占全国用电量的60%,其中风机用电占全国用电量的10.4%,泵类电机占20.9%,压缩机占9.4%。但是,我国80%以上的电机产品效率比国外先进水平低2%~5%,电机系统效率比国外先进水平低10%~20%。因此,我国在提高电机系统效率、加强系统节能管理方面有着巨大需求。高效电机指有效输出功率与输入功率比较高的电机,主要为高效电动机。电动机在将电能转换为机械能的同时,本身也损耗一部分能量,这些损耗包括绕组损耗、铁心损耗、风磨损耗和负载杂散损耗。高效电机和普通电机相比,在将电能转换为机械能的能量转换过程中具有更高的能量转换效率和更低的能量损耗。
世界各国都制定了电机能效的相关标准,根据美国全国电气制造商协会标准(NEMA标准),高效电动机比标准电动机效率提高2%~6%,超高效电动机效率高于“NEMA标准”电动机0.8%~4%。高效电机实现“高效”的本质是减少电机内部的能量损耗,高效电机的总损耗比普通电机低20%~30%,效率高2%~7%。高效电机的推广有利于降低电机损耗、提高电机效率。提高电动机的效率在电机系统节能中是非常重要的一环。我国目前广泛应用的Y系列电动机效率平均值为87.3%,而美国高效电动机的效率平均值为90.3%,其近几年推出的超高效电动机产品效率的平均值更高达91.7%。显然,通过提高电动机效率来实现节约能源目的的潜能巨大。目前我国电动机装机总容量已达4亿多kW,年耗电量达12000亿kWh,占全国总用电量的60%,占工业用电量的80%,其中风机、水泵、压缩机的装机总容量已超过2亿kW,年耗电量达8000亿kWh,占全国总用电量的40%左右,因此电动机上的节能要求极大,也是节能效果最能体现的地方。采用新型电机设计、新工艺及新材料,通过降低电磁能、热能、机械能的损耗来提高输出效率,高效节能电机比传统电机效率大约高3%~5%,目前达到2级能效指标电机的占比不足10%,发展空间广阔。电机作为基础动力设备,近年来的多项政策和产业规划,使得电机向节能方向加快发展、稳定增长。随着工业经济的发展,电机得到广泛应用,我国在提高电机系统效率、加强系统节能管理方面有着巨大需求。我们看好在高效节能电机领域具有技术优势和市占率继续增长的公司。
要推动电机能效提升,显然需要国家有关部门的大力支持。根据最新政策信息,有关部门已对电机能效提升推出全方面优惠政策支持,比如财政资金补贴、给予优惠税率,优先给予电机系统节能改造绿色贷款等等,全力推进能效升级。
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