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淺談電機能效之困

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點擊次數:  更新時間:2017-09-21 08:55:33  【打印此頁】  【關閉

  國際電工委員會IEC(以下簡稱IEC)頒布的測試標準,將電機的能效評價成為可能。近10年來,電機市場發展較快,國際電機生產水平不斷提升,而配合技術發展的評測標準這些年來也一直進步。

  如今的高效電機已經不再是當年的水準,最新頒布的分類標準,將IE1當作一般能效,IE2為高一級能效,而IE3則是最節能也是能效最高的。這樣的標準劃分將電機的能效水平整體提升了一級。

“IEC+MEPS”

  早在10年前,關于電機能效評估標準就已經提出。當時關于這個問題,在美國和歐洲之間還存在很大的爭論,因為他們在電機能效問題上不能達成一致。而在過去5年里,情況發生了變化。

  最早的國際標準由IEC統一頒布,IE1、IE2、IE3的分類為國際電機能效的評估制定了統一的標準。但每個國家發展的情況都不一樣,用統一的標準評測就出現了一些不可避免的問題。

  國際能效組織“topten節能中心”主席ConradU.Bruner告訴《中國經濟和信息化》記者,除了IEC標準以外,每個國家都在制定自己的強制性能效標準,這項標準被統一稱為“MEPS”。

“MEPS”

  MinimumEnergyPerformanceStandards,最低能源效率標準。在過去的5年里,很多國家都采納了最低能源效率標準的模式。“目前國際上有兩三個這樣的組織,第一組國家包括美國、加拿大、墨西哥,第二組國家以澳大利亞為代表,第三組國家以歐洲和中國為典型。歐洲的標準是在2009年制定,于2011年實施的,而中國的標準也差不多是同樣制定的時間。

  “IEC+MEPS”的標準構成了整個國際電機的能效測試標準體系,在這樣的標準之下,各個國家都在自己的領域內不斷地對電機能效進行研究。但執行這套體系也遇到了許多阻力和問題。

  標準一開始執行是通過法律法規來調控市場的。而調控市場需要三個因素:第一是產品注冊,每一個型號都需要向各國政府注冊,然后劃分等級;第二是檢測認證,用戶從市場上購買一臺電機必須要放到實驗室里進行測試得到實測值,以此檢驗電機能效標識是否屬實;第三項是獎懲措施,如果電機實測值與標明的不同,生產電機的廠商就要被處罰。

  最低能效標準的三步措施,目前只有澳大利亞可以做到。其他國家僅多多少少做到一點。其中在美國只有注冊環節,但是不做檢查。只有產生了舉報行為,政府才會出來監測。而在歐洲是三步都沒有做到。

  中國的實施情況相對比較復雜,現在的最低能效標準是沒有最后的懲罰措施的。現在中國也在做一些立法的修訂,可以對這些不節能的制造商進行懲罰。但由于一開始的時候,沒有可以做監測的實驗室,也沒有類似的國際認可標準,所以那時候的中國也沒有自己的檢測監督機制。但隨著電機被納入能效標準實施里,中國的這項措施也逐漸開始完善。

提高用戶自主性

  雖然有了標準的要求,電機生產有了相應門檻限制,但高效電機在市場上的推廣依然存在問題。Conrad分析稱:“在瑞士我們調查了4000個電機,它們分別來自12個不同的工廠,我們發現4000臺電機里有50%~60%都是老舊的電機,太老舊的就意味著不節能,所以就需要替換掉。”

  高效電機可以用非常短的投資回收期達到節約的效果,但作為使用者可能并不了解這種情況,或者知道了也并不去行動。這就需要市場的轉型,從低效變成高效。

  目前國際上的轉型也存在障礙,一些企業依然會因為價格制約不去購買高效電機。對此Conrad認為是非常傻的一種行為,“使用電機的用戶可以通過高效賺錢,制造電機的企業可以從中受益,環境也可以因此得到改善。”

  為了順利推廣高效電機,應該用三項措施去共同保證。第一是最低能效標準“meps”,政府強制性的要求;第二是生產電機的財政支持;第三就是能力建設,軟實力提升,通過學習使用新的軟件工具做一些具體的計算,通過一些最頂尖的產品和標準等軟性的東西拉動市場。Conrad指出我國的最低能效標準已經在使用了,稅收政策計劃刺激也開始實施,但是軟實力還比較薄弱。

  不僅軟實力薄弱,我國的電機用戶大多都缺乏主動性,如何讓用戶自主購買電機成為了一大問題。對于這一點,在一些發達國家里,會通過信息披露、訂閱簡報等了解最新的國際電機標準,用戶可以隨時掌握信息,這樣就保證了用戶對于高效電機有正確的了解。

  另外,在中國的主動性缺乏很大程度上是因為高效電機的價格昂貴,一臺高效電機的價格比普通電機高出30%。而在美國,高效電機的費用已經降低了很多,從幾年前的高30%降低到高10%左右,所以用戶基本不存在價格障礙。

  中國有很多大型電機廠,也有很多出名的電機企業,但由于起步晚,過去30年都止步于IE1,中國的企業50%都還在做低效產品。另外,工業用電的電費可以享受補貼,這些都導致了中國大部分企業不會主動生產高效電機。

  “如果工業用電這一塊沒有補貼政策,中國市場的技術更新會更快一點,所以一旦工業電價上去,高效電機在中國的普及就快了。在這一塊上,歐洲做得很好,除了電價,還會增加碳稅。”Conrad這樣說道。

潛在問題多

  總體來看,中國的高效電機的運行相對還是比較緩慢。而國際標準上劃分的三級能效實則并不限于這三級,IE4和IE5也存在其中,IE4研究的是永磁電機,這種電機更為高效,用到了永磁技術。而永磁技術需要用到稀土,中國是世界上出口稀土最多的國家,所以擁有絕對的優勢。但中國的稀土大多都用來出口,并沒有真正投入研發使用。

  除此之外,電機市場依然存在眾多問題和潛在提升空間。Conrad認為,生產者應該從多個方面進行升級。

  首先是注重變頻器生產和使用,ABB、西門子等企業都在做電機及變頻器,讓電器在沒有負載的時候可以使用變頻器,減少電機的負擔,這樣的思路是值得借鑒的。

  其次,目前市面上50%~60%的電機都還是IE1,相對于負載來講,容易形成大馬拉小車的情況。很多電機規模大,但實則負載不夠,這樣的運行就是低效的,無法真正充分發揮電機的能效。

  再次是缺乏對于“沒有負載的控制之下會怎樣”的思考。最后是傳送系統,包括傳送帶,比如一輛汽車里面有很多傳送裝置,而動力傳送花在傳送系統上的投入遠遠大于引擎投入。使用好的傳送裝置省下來的成本甚至可以達到10%。

  除此之外,系統整合、運行管理也需要被注意。做到以上幾點,就能從技術上解決目前電機遇到的尷尬問題。不僅在國外,在中國也一樣可以得到很好的運用。Conrad坦言中國的高效電機還有很大的市場。


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