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1、电机系统能效提升措施及手段,提纲,我国电机能效基本情况,电机系统节能相关政策,合同能源管理项目实施,电机系统能效提升技术,1,2,3,4,电机的分类按功率划分,1,电动机电能转化为机械能，驱动风机、水泵、压缩机、机床、磨机、轧机、搅拌机等等,我国电机发展历史简介,1,我国电机发展历史简介,1,我国电机发展历史简介,第一代（50-60）,我国交流低压异步电机发展历史,第四代（2000）,第五代（2010）,第二代（80）,第三代（90）,1,第一代（1965）,我国交流高压异步电机发展历史,第三代（2010）,未来发展,第二代（1986）,2,我国电机发展历史简介,电机系统能效现状,1,电机系统
2、广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施、家用电器等多个行业和领域 据统计测算,2011年我国电机保有量约17亿千瓦，总耗电量约3万亿kWh，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kWh，占工业用电的75%,工业用电机系统- 绝对用电耗能大户！,电机系统能效现状,1,按照GB18613-2012标准，我国目前生产和在用电机多为低于标准规定的3级能效，平均效率87% 发达国家推行的高效电机效率已达91%以上 美国超高效电机效率高达93% 系统运行效率比我国高1020%,高效电机市场占有率,1,电机系统能效提升的意义,1,整体提升电机系统效率5-8%，年可实现节电1
3、300-2300亿度，相当于2-3个三峡电站的发电量,提纲,我国电机能效基本情况,电机系统节能相关政策,合同能源管理项目实施,电机系统能效提升技术,1,2,3,4,电机能效标准及相关政策,2,高耗能产品淘汰制度节能节水专用设备企业所得税优惠节能产品认证和节能产品政府采购目录电动机能效标识固定资产投资项目节能评估和审查三相异步电动机产品质量国家监督抽查电动机惠民工程合同能源管理,电机能效标准及相关政策,2,执行电机能效提升计划,2,本次推出的电机能效提升计划中将淘汰低效电机作为重点工作之一，计划从生产和使用环节进行限制，双管齐下，确保电机本体效率的提升：,淘汰低效电机 产能,淘汰在用低效电机,T
4、ext in here,鼓励生产高效电机,鼓励进行再制造,鼓励高效电机替换,生产 环节,使用 环节,禁止生产、销售、采购低效电机,鼓励通过再制造进行优化匹配，设计和生产与拖动负载匹配的高效电机、设计和生产高效机组、设计和生产高效电机系统,鼓励生产高效电机 ，主要是列入国家节能产品惠民工程，国家予以财政补贴的三类高效电机,我国在用电机存量约为17亿千瓦，基本上是低效电机,电机能效标准概况,2,GB18613-2012能效标准中既有强制性的指标，又有推荐性指标，所以我国的能效标准属于条款强制性标准 生产企业不得生产属于GB18613-2012范围内效率低于3级能效标准电机,电机能效标准适用电机的范
5、围,2,2,电机能效标准适用电机的范围,产品类型代号,规格代号,补充代号,特殊环境代号,我国对电机型号的标识有统一的标准规定，通过电机型号可以了解到电机的基本信息，如系列、功率、极数等，电机型号标识主要由以下内容组成,2,电机能效标准电机型号标识方式,Y,异步电动机,户外化工防腐、等级1,132中心高、短机座、4极,132S-4,WF1,例：,2,电机能效标准电机型号标识方式,2,电机能效标准我国常见电机型号,电机能效标准目前生产的低效电机,2,目前国内主要生产的低效电机(效率低于GB18613-2013标准3级能效）：,2,目前国内主要生产的低效电机：,目前我国很多生产企业基于上述产品进行改
6、进设计、自行命名或独立开发的一些产品未一一列出，但只要该类产品适用于GB18613-2012的产品范围，且的效率达不到GB 18613-2012标准3级能效水平，都属于禁止生产、销售和使用范围。,电机能效标准目前生产的低效电机,2,淘汰电机的依据,国家工信部于2009年12月4日颁布了高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批）（工节2009第67号），将低压电机中的J、JO、JO2等及其派生系列产品予以明令淘汰,国家工信部于2012年4月6日颁布了高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）（公告2012年第14号），将低压电机中的Y系列产品予以明令淘汰,Growth,Start,Jump,
7、2013年底前,第一批（JO2、JO3等系列）淘汰目录第二批（1993年（含）前生产Y系列）淘汰目录,第二批（2003年（含）前生产Y系列）淘汰目录拟定第三批（2003年（含）前生产Y2、Y3系列）淘汰目录企业自行命名的低效电机,第二批（1998年（含）前生产Y系列）淘汰目录,2014年底前,2015年底前,2,淘汰低效电机路线图,节能产品惠民工程：力促推广,2011年高效电机推广任务为3177万千瓦 国家预计补贴20亿元 使高效电机市场份额从不足3%提高到25%,节能产品惠民工程高效电机推广实施细则（财建2010232号） 关于做好2011年高效电机推广工作的通知（财建201162号）,节能
8、产品惠民工程,2,节能产品惠民工程：实施情况,财政部、发改委、工信部关于简化节能家电、高效电机补贴兑付信息管理及加强高效节能工业产品组织实施等工作的通知（财建20138号）,节能产品惠民工程,2,电机能效提升计划,2,计划中鼓励生产企业生产高效电机。该高效电机是指列入国家节能产品惠民工程，国家予以财政补贴的三类电机：,符合GB 18613-2012中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级适用范围（1000V以下、50Hz、功率范围在0.75kW375kW、极数范围2极、4极、6极、单速、封闭自扇冷式、通用设计型、连续工作制）的一般用途或防爆用途的低压交流三相鼠笼型异步电动机，设计和制造效率高于
9、或等于2级水平,额定功率：355千瓦（含）25000千瓦（含） 额定电压：6000伏或10000伏的高压三相异步电动机 极数：2、4、6、8、10、12极 效率指标：电机效率保证值不低于规定指标（见节能产品惠民工程高效电机推广实施细则及相关文件的附件1、附件2）,额定功率:0.55千瓦（含）315千瓦（含） 额定电压:690伏及以下的稀土永磁三相同步电动机 2、4、6极自启动永磁同步电动机在额定点的效率应高于或等于GB18613标准规定的2极效率保证值 8极及以上自启动永磁电机在额定点的效率应大于或等于同功率6极电机的效率,高效电机,低压高效三相异步电机,高压高效三相异步电机,稀土永磁高效同步
10、电机,提纲,我国电机能效基本情况,电机系统节能相关政策,合同能源管理项目实施,电机系统能效提升技术,1,2,3,4,电机系统能效提升的基本概念,电机系统通过电动机将电能转化为机械能，再通过被拖动装置（如风机，水泵，压缩机，传送带等）做功，实现各种所需的功能 电机系统包括电动机，被拖动装置，传动系统，控制（调速）系统以及管网负荷等。 电机系统能效提升首先满足负载要求功能的前提下，设计、制造和选用合适的部件，使它们合理匹配，以使系统综合节能效果和性价比达到最佳或较佳，单一环节的效率提高效果并不理想,3,电机系统节能改造存在的问题,4,工业领域的节能潜力最大，但由于涉及到各行业，各种复杂多样的工况，
11、不同的负载特性，千差万别的工艺过程，各种各样的电机系统，因此，电机系统节能工程是一个综合考虑电动机本体、拖动设备、控制电动机的装置、管网系统以及各子系统、部件间最佳或较佳匹配等多种因素的复杂的系统节能工程 对电机系统节能还存在不少误区，而且还存在许多困难，一定程度上限制了电机系统节能工程的开展，使得电机系统节能工程实施相比其他节能工程的进展十分缓慢,电机系统能效提升的主要措施,推广高效电机、淘汰低效电机电机本体存量调整与增量提升相结合 鼓励电机高效再制造淘汰低效电机与电机高效再制造相结合 系统节能技术研究和产品开发，实施系统节能改造技术研发与推广示范相结合 推广合同能源管理项目实施传统技改方式
12、与创新项目实施模式相结合,3,电机系统节能技术,电机系统节能技术面临很多挑战，急需开展以下工作： 深入开展电机及其系统节能技术研究：研发高效节能电机；高效风机、泵、压缩机系统；高效传动系统；电机系统的合理匹配；电机系统节能的系统集成方案，系统集成产品等。 制订电机系统节能相关导则、标准：系统节能改造导则、专用领域的电机系统节能检测、评价标准等。 建立电机系统节能认证机构：市场准入认证、节能产品认证、各类高效电机系统节能认证。,3,电机系统节能匹配技术,3,应用范围广 节电率1050% 适合流量调节范围大、频率高的场合,解决大马拉小车 解决重载大惯量起动,效果直观 适用于长期稳定运行负载,电机使
13、用密度大 关联度高产能上下游互相影响,推广应用,高压电机改造 流量调节定量的风机,开关磁阻电机,负荷率变化 功率因数低,伺服电机系统,无滑环绕线电机,多功率电机,电机系统节能匹配技术,3,通过研究，提出根据电机负载特性、多种不同工况进行详细划分，提出相应匹配节能技术，实现系统能源最优利用率，主要节能匹配技术有： 1、高效电机匹配节能技术 适用于负载率较高（50%以上）、年运行时间较长的恒转矩负载，运行效率平均提高3%5% 以11kW、4极电机为例，Y系列（低于3级能效）电机效率为88%，YE3（2级能效)电机效率为91%，年运行时间为4000h，负荷率为0.75，可得采用高效率电机每年的电能节
14、约为：按每度电费0.75元计，一年可节约电费925.5元。按Y系列电机销售价2020元、YE3销售价3750元计，差价1730元，回收期1.4年。,电机系统节能匹配技术,3,2、永磁同步电动机匹配节能技术 适用负荷变化较频繁、经常运行于空载、轻载状态的负载，在车床、冲床、化纤、纺织、拉丝类设备上应用，有较好节能效果，平均节电率高达10以上 案例1：在化纤工业生产中，聚酯切片干燥设备（转鼓设备），配套电机为三相异步电动机，型号为Y132S-4（5.5kW），干燥设备的加工过程为：加料之后，电机转矩通过减速机传递给转鼓，带动转鼓以3.5转/分钟的转速运行，其运行周期约为14个小时。为了使转鼓顺利起
15、动，常按转鼓最大负荷来选配电动机，因此正常运行时负荷率在30%左右，转鼓配套电机能力过剩很大。因此，将转鼓配套的异步电动机替换为高起动转矩永磁同步电动机。,3,上海德福伦化纤有限公司聚酯切片干燥转鼓电机的节能改造,电机系统节能匹配技术,3,案例2： 310g化纤倍捻机是化纤长丝加捻设备，作为喷水织机前道设备，纺织厂需大 量配备。一台倍捻机由两台7.5KW三相异步电动机驱动，倍捻机是纺织厂的主要用电设备，占纺织厂总用电量的50%以上。而倍捻机常用的普通三相异步电动机，效率在87%以下，长期运行在轻载状态下，功率因数也很低，造成电能浪费。 在节能改造时可采用二台7.5KW 三相稀土永磁同步电动机替
16、代原异步电动机，在吴江南华喷织有限公司一车间2548号24台倍捻机上的实测结果为：,一台稀土永磁同步电动机每年可节电：0.75（度/小时）24（小时）330（天）= 5940（度），每年可节省电费： 4455（元/年）。吴江南华喷织有限公司共有倍捻机576台，全部改造完毕后，每年可节省电费：4455（元/年） 576（台）= 2566080 （元/年）= 256.6（万元/年）,化纤倍捻机用永磁电机的替换,电机系统节能匹配技术,电机系统节能匹配技术,3,3、变极调速节能技术 主要用于高压电机系统改造，通过改变定子绕组的接线方式，达到改变电机的极数，实现改变电机转速的目的。适用于需要定量调节、但不需要频繁调节流量的场所，如某些风机、水泵类负载，由于环境条件（如季节、温度等）发生变化要求对流量进行调节，其调速精度要求不高。其综合节电率可达到1030%。 针对水泵、风机等需要定量调节流量的场所，将单速高压电机再制造成变极双速高压电机，比采用高压变频器调速具有投资少、成本低、节能效果好、对电网无污染、不受场地限制等优点,
