理论教育 国内外电机系统节能现状分析与比较

国内外电机系统节能现状分析与比较

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:日本对电机系统节能非常重视,要在目前单位国民生产总值能耗已居世界最低的先进水平的基础上,再把日本发电量节约10%。纵观世界各国,电机系统节能都是率先从电机产品本身开始。随着电机节能和贸易的国际化,电机节能已经成为国际问题,全球统一已经是大势所趋。目前发达国家已经开始实施IE3能效标准。目前,中国市场上电动机效率水平仅为IE1。

国内外电机系统节能现状分析与比较

电能的节约意味着发电所需一次能源的节约,意味着有害气体(CO2和SO2)排放量的减少,意味着温室效应的削弱。因此,世界各国对电机节能都非常重视。美国于1998年就提出了“电机挑战计划”。研究表明电动机自身效率的提高有246亿kW时/年的节能潜力,占电动机总耗电量的4.3%;采用调速等方法来提高电动机系统效率有606亿kW时/年的节能潜力,占电动机总耗电量的10.5%;总节能潜力为14.8%。日本对电机系统节能非常重视,要在目前单位国民生产总值能耗已居世界最低的先进水平的基础上,再把日本发电量节约10%。

在欧洲,欧盟委员会交通能源局(EU-DGTE)2006年决定,以后禁止生产和流通eff3级电动机。2007年8月11日,欧盟“用能源产品生态设计框架指令”正式转化为欧盟成员国的法规,其中对电动机等机电产品规定了强制性节能指标;2009年,欧盟规定了电动机的最低能效强制性标准(MEPS),将IE1电动机更换为更高效率的IE2、IE3等级的高效电动机。

澳大利亚也颁布了节能高效电动机强制性标准,新西兰也执行此标准。在澳洲和新西兰生产和进口的电动机,均需达到或超过此标准所规定的最低效率指标,其指标数值与欧盟的eff1及美国的EPAct相近。

纵观世界各国,电机系统节能都是率先从电机产品本身开始。随着电机节能和贸易的国际化,电机节能已经成为国际问题,全球统一已经是大势所趋。全球统一是指三个统一,即:统一标准、统一效率指标和统一测试方法。

为了统一全球电机标准,国际电工组织(IEC)于2006年成立了IEC/TC2 WG31工作组,专门制定IEC60034-30“单速,三相笼型感应电动机的能效分级(IE代码)”标准。该标准适用范围:额定电压1000V及以下,输出功率0.75~375kW,极数为2、4、6极,S1连续工作制或S3断续工作制(负载持续率为80%及以上)。该标准适用范围明确规定不包括IED60034-25标准研究的电机及不包括为变频器供电专用设计的笼型感应电动机。(www.daowen.com)

统一标准主要内容是统一效率指标。IEC 60034—30标准将电动机能效指标分为IE1、IE2、IE3三个等级,50Hz和60Hz两套体系,分别用于电源频率50Hz和60Hz的国家和地区。其中IE1为标准效率,IE2为高效,IE3为超高效率。对50Hz电源,IE1的能效水平相当于欧盟的eff2,相当于我国的能效3级(GB 18613—2006);IE2能效水平相当于欧盟eff1,相当于我国的能效2级;IE3能效水平欧盟无对应的标准,与我国的能效1级标准接近。

统一效率指标的前提是统一测试方法。IEC60034-30标准规定:效率的测试方法要参照IEC60034-2-1(2007版),对IE1及以下能效指标的电动机,可以采用中和低不确定度的测试方法,对于IE2及以上效率指标的电动机,只能采用低不确定度的测试方法。在IEC60034-2-1中,取消了欧盟及中国能效现行标准所采取的,按输入功率0.5%估算杂散损耗的测试方法。并规定反转法为不确定度的杂散损耗测试方法。

中国的现行电机产品Y、Y2、Y3、YX系列都是以输入功率的0.5%估算杂散损耗,作为产品的测试值。国家标准(GB 18613—2006)中,规定2010年1月开始实施我国的能效2级标准,即和国际的IE2能效标准接轨。美国和加拿大从1997年已经开始执行IE2能效标准,墨西哥比美国晚一年,澳大利亚和新西兰从2006年已经开始执行IE2能效标准。目前发达国家已经开始实施IE3能效标准。世界各国都制订了相应法规来增加高效甚至超高效电动机的市场份额,其中美国、加拿大高效电机占市场份额54%,超高效占16%,中国高效电机仅达1%。目前,中国市场上电动机效率水平仅为IE1(平均效率为87%)。按照中国节能中长期规划的要求,到2010年电动机效率水平达到IE2(平均效率为90%左右),并推广IE3(平均效率近92%)效率的电动机,显然,差距还很大。因此,需要强制性法规、政府执法和监督以及配套政策,市场教育、示范项目以及标准制订,产品研发,检测技术的手段更新、主要骨干企业加工制造水平上规模等各方面工作的配合。

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