電機技術(shù)將進(jìn)一步邁向節能高效

近日皖南電機從中國儲能網(wǎng)了解到：國家發(fā)改委發(fā)布公告，為加快節能技術(shù)進(jìn)步和推廣，引導用能單位采用先進(jìn)適用的節能新技術(shù)、新裝備、新工藝，促進(jìn)能源資源節約集約利用，緩解資源環(huán)境壓力，發(fā)改委組織編制了《國家重點(diǎn)節能低碳技術(shù)推廣目錄（2015年本，節能部分）》，涉及13個(gè)行業(yè)266項重點(diǎn)節能技術(shù)。稀土永磁盤(pán)式無(wú)鐵芯電機技術(shù)入選重點(diǎn)節能技術(shù)。

對此，業(yè)內專(zhuān)家認為，超高效電動(dòng)機的研發(fā)和生產(chǎn)，是提高電機系統效能的重要基礎，將有利促進(jìn)我國電動(dòng)機能效的提升。

推動(dòng)高效節能電機應用

記者前不久參加的一次“稀土永磁論壇”上，就有專(zhuān)家學(xué)者呼吁“國家繼續加強稀土高效永磁節能電機的政策支持，推動(dòng)稀土高效永磁節能電機的廣泛應用。”

“稀土永磁電機具有體積小、質(zhì)量輕、結構簡(jiǎn)單、節能高效等特點(diǎn)可廣泛應用于風(fēng)機、水泵、壓縮機等通用設備，還可用在電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、數控機床、油田抽油機、移動(dòng)電站等領(lǐng)域。。”中國科學(xué)院電工研究所顧國彪院士指出，當前大型永磁風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)已經(jīng)成熟，期望產(chǎn)、學(xué)、研、用能夠有實(shí)質(zhì)性結合。與會(huì )代表呼吁國家繼續加強稀土高效永磁節能電機的政策支持，推動(dòng)稀土高效永磁節能電機的廣泛應用。

在風(fēng)力發(fā)電方面，稀土永磁風(fēng)力發(fā)電機整機重量輕，發(fā)電效率高，可降低風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)和風(fēng)電成本，稀土永磁風(fēng)力發(fā)電機市場(chǎng)需求巨大。

“近幾年國家加大高效電機的推廣力度，也陸續出臺許多政策，包括給予財政補貼，但效果不明顯，目前國內存量電機中高效電機占比僅為8%左右。” 中國民營(yíng)制造企業(yè)500強企業(yè)，江西泰豪集團有限公司董事長(cháng)黃代放認為，近幾年，國家加大高效電機的推廣力度，參照IEC標準制定電機能效等級標準，也陸續出臺了許多政策，支持高效電機的應用及推廣，但高效電機的占有率增長(cháng)緩慢。

黃代放認為，當前我國在高效電機推廣還面臨著(zhù)一些問(wèn)題。比如，目前低效存量電機主要分布在高耗能的鋼鐵、水泥、冶金、造紙等企業(yè)。此外，低效存量電機中的中大型電機所占比例較高，中大型電機效率值由電機制造企業(yè)測試，使用企業(yè)根本無(wú)法判定電機效率是否真正達到高效電機標準，導致部分使用企業(yè)在選擇使用高效電機時(shí)，對后期的節能收益存在一定顧慮。

高效節能電機亟待政策扶持

電機是一種利用電和磁的相互作用，實(shí)現能量轉換和傳遞的電磁機械裝置，凡是需要將電能轉化為機械能或將機械能轉化為電能的地方都必須用到電機。因此，電機行業(yè)整體上具有巨大的市場(chǎng)容量。

以稀土永磁盤(pán)式無(wú)鐵芯電機技術(shù)為例，該技術(shù)通用于小型電動(dòng)機及發(fā)電機系統，采用智能變頻技術(shù)，配備新型智能逆變器，可以實(shí)現從零到額定轉速的高效、無(wú)級調速，調速范圍寬，精度高。

在我國，電機工業(yè)已走過(guò)百年歷程，目前，國內中小型電機保有量達16億千瓦，我國成為最大的中小型電機生產(chǎn)、使用和出口大國。然而，目前，我國高效節能電機技術(shù)達到世界先進(jìn)水平，但高效節能電機亟待政策扶持。

“工業(yè)電機耗電在全社會(huì )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，那就能大大節約能耗，企業(yè)也能節省成本。”黃代放表示，建議政府出臺相關(guān)標準，電機生產(chǎn)企業(yè)必須清晰標示電機能耗等級，電機使用企業(yè)在采購電機及新建項目時(shí)，強制使用高效電機，政府相關(guān)部門(mén)取消財政補貼政策，通過(guò)加強監督管理，強化標準規范約束和電動(dòng)機產(chǎn)品高效節能強制認證，嚴格市場(chǎng)準入，全面提升增量電機能效水平，倒逼電動(dòng)機生產(chǎn)企業(yè)轉型升級。

在“中國制造2025”的大背景下，如何才能推動(dòng)我國高效節能電機行業(yè)的發(fā)展？北京電工技術(shù)經(jīng)濟研究所副所長(cháng)盧琛鈺表示，首先要重點(diǎn)研究和制定電機系統能效分級及測試方法等標準，涉及產(chǎn)品的設計、制造、推廣和應用各個(gè)環(huán)節，包括對高效節能產(chǎn)品的選型、匹配、檢測等進(jìn)行規范，以及對存量電機系統的運行監測、評估與節能改造提出詳細要求。

此外，業(yè)界也有觀(guān)點(diǎn)認為，高效電機從設計、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、合理的定轉子槽數、風(fēng)扇參數和正弦繞組等，來(lái)降低損耗，因此高效電機生產(chǎn)成本比普通電機高10-20%左右，有的甚至高50%，導致許多用戶(hù)產(chǎn)生“節能不節錢(qián)”的觀(guān)念。

一位電機生產(chǎn)企業(yè)負責人對記者表示，高效節能電機采用新型電機設計、新工藝及新材料，通過(guò)降低電磁能、熱能和機械能的損耗，提高輸出效率，已經(jīng)有比較成熟的技術(shù)，也就是說(shuō)企業(yè)基本都能生產(chǎn)。然而，電機能效提升計劃并未能如期完成。其中原因是長(cháng)遠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)改革導致短期經(jīng)濟利益失衡的現實(shí)。

節能電機的前景十分看好

2014年，由南陽(yáng)防爆集團研制、生產(chǎn)的采用云南銅業(yè)壓鑄科技公司提供鑄銅轉子的超高效銅轉子電機獲得國際效率獎?wù)?，曾引起業(yè)內人士的廣泛關(guān)注。這是我國電機領(lǐng)域取得的首個(gè)國際大獎,代表著(zhù)中國高效節能電機技術(shù)達到世界先進(jìn)水平。但南陽(yáng)防爆集團董事長(cháng)魏華鈞在接受記者卻表示，銅轉子電機節能方面具備優(yōu)勢， 節能電機的前景十分看好，但是推廣過(guò)程中卻面臨難題。

各類(lèi)低效中、小型電動(dòng)機是第一耗電大戶(hù)。傳統電機在低負載時(shí)效率和功率因數很低，實(shí)際使用中大馬拉小車(chē)現象非常嚴重，稀土永磁盤(pán)式無(wú)鐵芯電機技術(shù)應用于工業(yè)鋸床、精密銑床、臺鉆、柴油電站等領(lǐng)域節能效果明顯，預計未來(lái)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(cháng)期以來(lái)，我國電機壽命平均比國外低3%到5%，運行系統效率比國外低10%到20%。而在2013年中國電機保有量大約17億千瓦，總耗電量為3萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì )用電總量的64%、工業(yè)用電的75%。數據顯示，如果電機系統的效率提高5%到8%，每年節約的電相當于兩到三個(gè)三峽大壩的發(fā)電量。“銅轉子電動(dòng)機這種代表世界最高水平的電動(dòng)機組建。”中國節能協(xié)會(huì )常務(wù)副理事長(cháng)王秦平用一組數據客觀(guān)的闡述了電機的耗電情況，以及提高電機能耗的重大意義。

因此，基于目前的市場(chǎng)現狀估算，全國電動(dòng)機效能每提高一個(gè)百分點(diǎn)，每年可以節約260多億千瓦電，如果電機系統效率提高5%到8%，每年節約的電量相當于兩到三個(gè)三峽水庫的發(fā)電量。

魏華鈞表示，高效電機推廣難的原因還與國內高效電機標準推行時(shí)間表滯后等因素正相關(guān)。“目前國內高效電機的標準和國際高效電機的標準一致，但推行時(shí)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(gè)環(huán)節，促進(jìn)高端電機的推廣效率。