我國亟需全面提升電機能效水平

文 郭士伊 顧成奎 工業和信息化部賽迪智庫工業節能與環保研究所

電機是拖動風機、水泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設備的驅動裝置，廣泛應用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用設施、家用電器等多個行業和領域，是用電量最大的耗電機械，電機節能是工業節能的重要領域之一。多數國家都把電機節能作為節約電力的主要內容。據統計測算,2011年全球電力終端消費中，電機用電占46%，照明用電占19%，電子產品用電占10%，電解用電占3%，電熱用電占19%，待機用電占3%。我國2011年電機保有量約17億千瓦，總耗電量約為3萬億千瓦時，占社會總用電量的65%，其中工業領域電機總用電量為2.6萬億千瓦時，約占工業用電的75%。總體上看，我國電機能效水平較低、浪費嚴重、節能潛力巨大，亟需全面提升電機能效水平。

1 我國電機能效現狀及激勵政策

我國電機自身效率平均水平比發達國家低3～5個百分點，目前在用高效電機不到5%。電機系統運行效率因系統匹配不合理、調節方式落后等原因，比國外先進水平低10～20個百分點。據測算，工業領域電機能效每提高一個百分點可年節約用電260億千瓦時。通過推廣高效電機、淘汰在用低效電機、對低效電機進行高效再制造以及對低效電機系統的負載特性和運行工況進行匹配改造，可提升電機效率3～5個百分點，提升電機系統效率5～8個百分點，年可節電1300～2300億千瓦時，相當于2～3個三峽電站的發電量。總體而言，我國電機能效水平較低、浪費嚴重、節能潛力巨大，亟需全面提升電機能效水平。

技術進步和政策激勵使發達國家的電機能效水平越來越高，我國與其差距也越來越大。目前，我國在用電機的21.8%為20世紀60～80年代的J系列電機，74%為80～90年代的Y系列電機。近兩年，由于國家惠民工程的開展，YX3等低壓高效電機以及高壓高效電機推廣總量已達1000多萬千瓦，但與全國存量電機17億千瓦相比，只占很小的比例。因此，我國急需提升大量在用電機的能效水平，以降低電機能耗，促進工業轉型升級。

全面提升電機能效水平涉及多個方面和環節，需建立完善的政策體系，才能最終激發電機節能的巨大潛力。現有提升電機能效的政策主要包括三個方面：一是通過標準制度區分高效電機和非高效電機。2002年國家發布了《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評價值》（GB18613-2002），2006年、2012年又先后對其進行了修訂，電機能效標準等級不斷提高。同時，我國還開展了電動機節能認證、能效標識等制度，為提升電機能效水平提供了重要基礎。二是通過節能鼓勵政策提高新增電機能效水平。2010年6月國家發布了《關于印發“節能產品惠民工程”高效電動機推廣實施細則的通知》，對使用高效電動機的用戶給予財政補貼，2010、2011年的補貼之后，2012年國家繼續對高效電機補貼16億元。但由于電動機使用壽命較長、高效電機價格較高、更換電機影響生產連續性和用戶認識水平不高等多種原因，幾年來，新增高效電機占我國電機總量的比例很小，如何提高大量非高效電機的能效水平已成為提升電機能效水平的關鍵。三是通過發布高耗能產品淘汰目錄提升存量電機能效水平。為提升存量電機能效水平，2012年4月，工業和信息化部發布第二批高耗能機電產品淘汰目錄，將目前大量在用的低壓三相異步電動機產品列入目錄。

總體而言，現有政策在一定程度上促進了我國電機能效水平的提升，但近年來低效電機的保有量越來越大，我國電機整體能效水平同國外發達國家的差距進一步擴大，通過提高電機能效水平實現節能的潛力并未充分發揮，尚需要一個全方位的政策體系來激發。

2 國外經驗及做法

近年來，發達國家的電機呈現向高效、超高效、智能化的發展趨勢，能效水平越來越高，其原因主要有：一是加速各類電機的更新換代，提高電機能效水平；二是革新電機傳統結構，通過集成信息處理和控制功能，開發各種機電一體化產品；三是高性能交流調速傳動逐步取代直流傳動，變頻調速技術快速發展，調速裝置從模擬化向數字化發展；四是一般中、小型電機的控制裝置向結構緊湊，多功能，并能與計算機、可編程序控制器接口的方向發展。

發達國家對提高電機能效高度重視，作為重要的節能措施，主要從四方面推動：一是加強電機節能立法。例如美國1992年頒布了《能源政策法令》規定了電機的最低效率值；歐盟先后頒布了《耗能產品生態設計指令》和《能源標識框架指令》，分別從生產和需求兩個方面對耗能產品做出框架性規定，并通過具體法規對電機、循環器、風扇、水泵做出明確要求。二是不斷提升電機能效標準，美國從1997年開始強制推行高效電機，2011年又強制推行超高效電機；歐洲也于2011年開始強制推行高效電機；2008年國際電工技術委員會（IEC）制定了全球統一的電機能效分級標準，并統一了測試方法。三是加大技術研發力度。通過采用新材料、改進設計、優化系統和提高智能化水平研發新型電機和提高電機系統能效水平。四是實施電機能效行動計劃。美國、歐盟等先后在1993、2003年開始實施“電機挑戰計劃”，通過為電機系統應用企業和供貨企業搭建服務平臺，提供及時信息、宣傳手段、設計和決策工具、案例經驗等幫助，有效促進了電機能效水平的提升，效果良好。

3 我國提升電機能效面臨的主要問題

近年來，我國通過發布電機能效標準、推廣高效電機、推行能效標識制度等措施，電機能效水平有了一定提升，同時仍然存在一些深層次的問題。

3.1 高效電機成本較高

高效電機生產因增加銅、硅鋼等原材料用量導致成本比普通電機高出10%～30%，而作為主要需求方（約占電機總需求的77.1%）的風機、泵、壓縮機設備制造商等中間用戶為降低設備成本，更傾向選擇廉價的普通電機。

3.2 更換電機比較麻煩

企業更換電機受多方面因素影響，如影響生產連續性；由于新老電機尺寸規格變化影響電機與設備的匹配；電機采購部門與使用部門之間存在協同成本；企業電機數量龐雜，更換麻煩，缺乏動力等。

3.3 終端用戶認識不足

終端用戶對高效電機的購置成本和運行成本在全生命周期內的經濟性缺乏充分認識和了解，影響其購買高效電機的積極性。

3.4 政策措施難成合力

全面提升電機能效水平是一個復雜的系統工程，涉及新增電機能效提升；存量電機能效提升；電機產業結構調整；舊電機淘汰；電機系統節能改造；舊電機再制造等一系列問題，必須建立一個新增電機和已有電機能效提升相結合、產品結構和產業結構調整相結合、落后電機淘汰和舊電機再制造相結合、高效電機替換和電機系統節能改造相結合的政策體系，才能從根本上激發電機節能的潛力。我國當前電機節能的相關政策、標準、措施在總體上缺乏系統性，難以形成電機節能的政策合力。

4 對策措施建議

4.1 加快推廣高效電機

繼續實施高效電機推廣財政補貼政策，培育扶持冷軋硅鋼片、沖剪裝備等高效電機關鍵配套材料裝備企業，降低生產成本，推動現有電機生產企業轉型生產高效電機。將采用高效電機作為審查新建、改建、擴建工業項目的必要條件，引導企業采用高效電機及系統，提升整體能效水平。

4.2 加快淘汰低效電機

調整產品結構，禁止電機生產企業生產低效電機。開展專項核查，對仍在生產低效電機的企業進行整改。制定在用低效電機淘汰路線圖，逐步淘汰在用低效落后電機。引導企業用高效電機替換低效電機。加大監督檢查力度，把在用低效電機列入淘汰落后產能督察范圍。

4.3 實施電機系統節能技術改造

對年耗電一定規模以上的企業開展電平衡測試，引導企業采用變頻調速等技術對電機系統進行改造。對仍在使用低效電機的企業執行懲罰性電價，使低效電機逐步退出應用市場。

4.4 推進電機高效再制造

選擇工業基礎較好、技術實力較強、具有一定規模優勢的省（市），開展電機高效再制造試點。探索以舊換新、大宗用戶定向回購等機制，推動舊電機回收體系建設。加快再制造基礎能力和標準體系建設。組織開展電機高效再制造產品的研發設計。

4.5 加快高效電機研發及產業化示范

加強全國核心電機研究機構與企業、用戶之間的合作，搭建高效電機研發制造平臺。重點加快各類新型高效電機與高效風機、水泵、壓縮機匹配技術攻關，制造高效電機必備的關鍵技術裝備研發，開發更符合市場需求的高效電機系統；支持優勢企業做大做強，實施一批產業化示范工程。

4.6 加強資金和政策支持

中央財政和地方政府要加大資金支持力度，把電機能效提升作為重點支持方向，同時積極爭取國際資金支持。加快標準體系建設，抓好現有電機能效標準和相關運行標準的實施，進一步完善電機能效標準體系。加強技術支撐服務，建立全國電機能效提升工程服務平臺，開展技術培訓，擴大對外合作交流，加強輿論宣傳。