王賡：電機係統能效提升解決方案探討

91麻豆国产福利品精電機近日從高（gāo）效電機領跑（pǎo）者了解到，2016年5月26日，中國節能協會標（biāo）準化專委（wěi）會、節能評（píng）估專委會高效電機係統及節能效益評估聯合工作組2016年工作會議在北京遠望樓賓館成功召（zhào）開。會後高效電機領跑者編（biān）輯采訪了中國標準化研究院（yuàn）資環分院副院長王（wáng）賡，請他針對電機係統能效提升解（jiě）決方案，尤其是標（biāo）準化電機能效評測和提升平台進行了介紹。

▲中國（guó）標準化研（yán）究（jiū）院資源與（yǔ）環境分院副院長王賡 

問：電機（jī）係統能效提（tí）升有哪些（xiē）意義和迫切性？

答：隨著中國工業經濟的發展（zhǎn），電動機及被拖動裝置被大量應用，根據國家統計數據，目（mù）前全國中小型三相異步（bù）電動機的裝機容量約16億kW以（yǐ）上（shàng）。

我國風機用（yòng）電占全國用電量的10.4%，泵類占20.9%，空氣壓（yā）縮機占9.4%，整個電（diàn）機（jī）係統用電量約占全國用電量（liàng）的64%。

但是我國80％以（yǐ）上的（de）電（diàn）動機、風機、泵、空氣壓縮機效率比國外先進水平低2～3個（gè）百分點。近年（nián）來（lái）在國（guó）家政策的（de）支持下，我國電機係統能（néng）效水平逐步提高，但總體能效水平仍（réng）然較低。

從電機自身看，我國電機效（xiào）率平（píng）均水平（píng）比國外（wài）低1～2個百分點，目前在用的高效電機僅占3%左右（yòu）；從電機係統看，由（yóu）於電機（jī）選型不合理、電機與拖動（dòng）設備的效率曲線不匹（pǐ）配、調節方式落後、管理落後等原因，電機係統運行效（xiào）率比國（guó）外先進水平低20～30個百分點。

電機（jī）係（xì）統（tǒng）低效運行造成了我國巨大的（de）電能浪費，也是造成一些重點耗能企業的（de）單位能耗限額指標居高不下原因之一。

工業領域電機能效每提高（gāo）一個（gè）百分點，可年（nián）節約用電260億（yì）千（qiān）瓦時左右。通過電機係（xì）統節能量評估工作推廣高效電（diàn）機、淘汰在用低效電機，以及對電機係統根據其負（fù）載特性和運行工況進（jìn）行匹配節能改造，可從整體上提升電（diàn）機係統效率5～8個百分點，年可實現節電1300～2300億千瓦時，相當於2～3個（gè）三（sān）峽電站的發電量。

問：電（diàn）機係（xì）統能效提升目前存在哪些問題？

答：為了實現工業生產的節能環保，目前我（wǒ）國已有多（duō）地多家企業進行了電機係統節能改造，然而由於缺乏科學（xué）、合理（lǐ）、易操作的係（xì）統性診（zhěn）斷方（fāng）法和（hé）手段（duàn），製定的改造方案往往對整個電機（jī）係統的生產負荷變化、設備之間的（de）匹（pǐ）配等問題考慮不全麵，盲目進行改造（如單一的更換高效電動機、不考慮電機的運（yùn）行狀況就增加變頻控製器），不但沒能提高電機（jī）係統的效率，降低電力消耗，反而造成了節能改造資（zī）金的重（chóng）大浪費，或出現電機係統（tǒng）能耗增高的情況。

影響電機係統效率和節能效果的（de）因素較多，主要可分為技術因素和管理因（yīn）素（sù）兩大類，技術因素又包含電（diàn）力質量影（yǐng）響和係統設（shè）備影響兩（liǎng）個方麵。電（diàn）力質（zhì）量影響因素如：電壓不（bú）穩定、三相（xiàng）平衡度差、諧波含量多和功率因數低等；係統設備影響因素如：缺少合理的控製裝（zhuāng）置（zhì）、係統設備效率低、各設（shè）備效率之間不匹配、設備缺乏維修管理等。管理因素包括生產管理和能源統計兩個方麵，生產（chǎn）管理（lǐ）因素如：生產調度（dù）不合理、生產質量不高（gāo）、生產負荷不穩定等；能源（yuán）統（tǒng）計因素如（rú）：缺少必（bì）要的能源計量器具（jù）、電機（jī）係統能耗（hào）統計方法和計算方法不正確等。以上因素或多或少（shǎo）地同時出（chū）現（xiàn）在許多耗能企業中。

有些節能改造（zào）項目雖然考慮了係統的生產負（fù）荷變化、設備匹配等因素，對電機係統進行了係統性的節能改造，但由於電機係統節能量的測量（liàng）和評估沒有一個統一、科學的方法，造成缺乏判別（bié）節能改造（zào）項目是否成功的依據，節（jiē）能量評估很難得到節能改造雙方的認同。使得一些（xiē）采取（qǔ）合同能源管理方式進行的電機係統節能改造項目難以開展，涉（shè）及電機係統節能改造的鼓勵性政策難以施行（háng）。

問（wèn）：請問電機係統能效提升有哪些解決（jué）方案

答：首先從標準方麵入手尋找解決方案

全國能源基礎與管理標準化技術委員會是我國節能標準製修訂的歸口單位，其秘書處設在中國標準化研究院資源與環境分院。多年來一直致力於電機係統節能標準的製修訂工作，在該領域取得了豐碩（shuò）的成果，具有豐富的經驗。為我國製定出了一套較為完善的電機係統節能標準體係，其中包括電機係統節能（néng）優化設計標準（zhǔn）、電機係統設備能效標準、電機係統（風（fēng）機、泵、空氣壓縮機）經濟運行標準、電機係（xì）統電平衡測試與計算標準、電機係統節能監測（cè）標準、電機係統節能量測量和驗證標（biāo）準等（děng）。我國電機係統節能標準體係覆（fù）蓋（gài）了技術和（hé）管理（lǐ）兩大因素，規定了具體的要求，對電機係統運行管理和節能改造具有科學的指導意義。目前，正（zhèng）在研究的電（diàn）機係（xì）統相關國家標準包括《電機係統運（yùn）行（háng）評價規程》、《空氣壓縮機及供氣係（xì）統節（jiē）能監測（cè）方法》、《交流接觸器能效限定值及能效等級》等，電機能效領跑者指（zhǐ）標也正在研究中。與此同（tóng）時，新修訂的（de）《能源效率（lǜ）標識管理辦法》已於2016年6月（yuè）1日正式實施。根據新辦法，新版能效標（biāo）識（shí）中新增了能效標識信息碼等內容，積極響應國家“互聯網+”政策號召，運用信息化手段，拉近了製造商與用戶之間的距離。

第二、成立高效電（diàn）機係統及節能效益評估（gū）聯合工作組

為了全方位推進電機係統（tǒng）能效提升，推動高效電（diàn）機係統設備產業化發展，推廣高效設備的（de）應用，中國標準化研究院資環分院倡議成立組（zǔ）織平台-“中國節能協會標準化專（zhuān）委會、節能評估專委會—高效電機係統及節能效益評估聯合工作組”(以下簡稱“工作組”)。工作（zuò）組是在電機係統節能（néng）領域內，由科研院所（suǒ）、大專院校、行業協會、檢測與認證機構、企業、非政府組織、金融機構等單位（wèi）組成的，從（cóng）事高效電機係統節（jiē）能領域標準化、節能設備推（tuī）廣及應用工作的，集公益性、服務性和學術性為一體的非（fēi）盈利性（xìng）技術組織。工作組的宗旨是：以（yǐ）推動電機係統中（zhōng）節（jiē）能設備產業化發展，推廣高效設備和技術的應用為目的，通過加強技術協作、產用結（jié）合、信息共享，促進不（bú）同設（shè）備產業之間的交流與合作，以標準為紐帶，以標（biāo）準化（huà）電機能效評測和提升平（píng）台為基石，基於強強聯（lián）合、互惠互利的模式，融合傳統垂直產業鏈，在節能減排（pái）、環境保護等相關環節提（tí）供（gòng）標準化的產品與（yǔ）服務，綜合（hé）性研發（fā）高效電機係統及節能（néng）效益評（píng）估的解決方案，開展基（jī）於各級標（biāo）準和先（xiān）進節能技術的應用示範，推動高效電機係統及節能效益（yì）評估的產業化應用，實現（xiàn）合作共贏。工作組的業務工（gōng）作受（shòu）中（zhōng）國（guó）節能協會（huì）標準化專委（wěi）會和節能評估專（zhuān）委會的指導。秘（mì）書處設（shè）在中國標準化研究院資源與環境分院。

日前，工作組2016年工作會議在北京（jīng）順利召（zhào）開，得到了國家節能中心、中國節能協會、物資節能中（zhōng）心、國際（jì）節（jiē）能環保協會（huì）、國際銅業協會、美國能源基金會、山東等地方節能監察機（jī）構的大力支持。

第三（sān）、建立電機能效評（píng）測和提升平台   

中國標準化研究院資環分院總結多年來在電機係統節（jiē）能領域的研（yán）究成（chéng）果和實踐經（jīng）驗，深入挖掘電（diàn）機係統在（zài）變負（fù）載運行條件下的節能（néng）潛力，結合遠程信息（xī）輸送技術和網（wǎng）絡平台技術（shù），已經開發了（le）一個麵向節能改造全過程的（de）、多角色用戶分（fèn）任務複用的標準化（huà）電機（jī）能效評測和提升平台。該平台具（jù）有以下功能：電機係統節能診斷（duàn），改造方案設計、節（jiē）能量預評估和後評估、全壽命周期評估等，還可以對節能改造（zào）項目（mù）進行（háng）全程管理：包括申報、立項、備案等環節，並在項目全（quán）程各節點生成相應的測試報告和評估結果。該平台能夠成為企業對自身用能狀況進行自檢的工具，節能服務公司實施節能改造（zào）的指南，核查機構對改造方案（àn）把（bǎ）關、對（duì）節能效果驗證的依據，金融機構判斷對節能改造項目投資與否（fǒu）的參（cān）考，同時也（yě）是節能主管部（bù）門對電機（jī）係（xì）統節能改造進行管理、信息收集，決策參考的依據和手段。此外，平台還具備對電機係統節能標準、政策/法規、技術的發（fā）布、查詢（xún）支持等功能，為廣大用戶了解電機行業節能政策動向、技（jì）術（shù）發展（zhǎn）動態提供（gòng）便利的服務。

中國標準化研究院資（zī）環分院開發了電（diàn）機係統負載率分析儀、電機能效測（cè）試儀、水泵能（néng）效（xiào）測試儀、風機能效測試儀和空壓機能（néng）效測試儀，進行電機係統能效現場測試，儀表和平台進行遠程數據（jù）傳輸。以實時在線測（cè）量的現場實測數據為基礎，輔以產品廠商標稱、標識數據，計算（suàn）出不同運（yùn）行狀態下電機係統中的（de）設備效率和係（xì）統（或機組（zǔ））效率。以此為依據，對電機係統運行狀況進行全麵、細致的診斷，準確獲悉（xī）造（zào）成係統低效運行的原因：是生產負荷分配不合理、電動機或是拖動設備（bèi）能效水平過低（dī）、設備之間不匹配、采用的節能技術（shù）不符合係統負載率特點，抑或是以上多種原因的綜合效果。實（shí）現電機係（xì）統在線診斷。

而（ér）準確的（de）係統負載率變化的（de）測（cè）試，同（tóng）樣是進行節能（néng）效果驗證的基（jī）礎。過去普（pǔ）遍采用的節能量（liàng）評估方法是：在節能改造前一段時間內測量電（diàn）機係統的（de）耗能量，然後在節（jiē）能改（gǎi）造後，測量相同一段時間內電機係統的耗能量，最後將這兩個耗能量相減就得出係（xì）統節能改造的節能量。然而在改（gǎi）造（zào）前和改造後的兩段時間內，有可（kě）能電機係統的負載率發生了變化，從而造成節能量計算的嚴重失真。當改造（zào）後的負載率低於改造前時，往往計（jì）算出的節能量會（huì）偏低，嚴重時甚至會出（chū）現負值。應用標準化（huà）電機能效評測和提升平台，則（zé）可以根（gēn）據電機（jī）係統負（fù）載率變化對節能量進（jìn）行修正，使得改造前後係統負載率具有可比性，進而準確計算出節能量，通過和節能改造合同中的（de）節能量預估量進行比較，驗（yàn）證節能改造合同（tóng）實施效果。

與此同時（shí），中（zhōng）國標（biāo）準化（huà）研究院資環分院還將開展係列（liè）培訓，通過對電機係統節能標準的解讀，提高節能服務公司等技術人員的節能改造理論和實踐水平，使其開展節能改造項目的方法更符合標準要求、更（gèng）具科學性和合理（lǐ）性。通過對電機係統節能標準和典型案例的剖析，提高（gāo）測評機構人員的節能改造技術水平，使其遵循電機係統節能標準開展（zhǎn）節能改造方案（àn）審核、節能診斷、節能量測評及節能（néng）改（gǎi）造項目驗收等一係列工作，更合理、科學為節（jiē）能改造項目服務。針對企業（yè）節能技術和管理人員，開展電（diàn）動機係統節能（néng）標準的宣貫，提高用能單位電動機係統技術（shù）水平和管理水平，用標準助推企業電（diàn）動機係（xì）統能效提升。

中國標準化研究院資環分（fèn）院應對電機能效提升（shēng）實施中存在的問題和（hé）困難，提出的這些（xiē）解決方案勢必助力節能主管部（bù）門，有效規範（fàn）電機（jī）係統節能改造項（xiàng）目的進行，促進我國電（diàn）機係統節能改（gǎi）造工作的全麵提升（shēng），同時必（bì）將加快節能設備在工業生產中（zhōng）的推廣應用，提升節能設備生產企業的經濟效益；促進我國節能服務公司（sī）市場的擴大，使服務公司在一個公平的、正常的節能服（fú）務市場中不斷發展壯大；促進耗能企業對電（diàn）機係（xì）統進行節能改造（zào）或加強節能管理，提高企業能源利用效率，降低耗能企業能源支出，增加企業（yè）經濟效益。