以合同能源管理模式實施電機升級改造

寶鋼特鋼有限公司能源環保部 沈南飛 王宏寶

以合同能源管理模式實施電機升級改造

寶鋼特鋼有限公司能源環保部 沈南飛 王宏寶

嚴峻的經營形勢和節能減排壓力下的企業，通過合同能源管理模式，借助于節能服務公司資金與技術優勢，對企業低效電機進行升級改造，提升電機能效，減少電能消耗，降低生產成本，提高企業的產品競爭力。

合同能源管理；低效電機；高效電機；升級改造；節能效益；

1背景

國家工信部2009年公布了第1批高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄，JO系列低壓異步電機名列其中；國家工信部2012年公布了第2批高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄，Y系列低壓異步電機列入其中。2013年6月10日，國家工信部、國家質檢總局下發了電機能效提升計劃（2013-2015年），要求相關企業按照落后電機淘汰目標任務，制定3年的淘汰計劃，明確淘汰時間和措施，并組織實施。推廣應用高效電機是國家“十二五”節能減排工作的重要內容，也是上海市“十二五”深入推進節能減排的重要抓手，是促進產業能效升級和應對氣候變化的有效途徑。政府出臺一系列的配套政策，督促、支持用戶加快推進電機系統效率提升。

2低效電機情況調研與改造梳理

為推進低效電機淘汰工作，特鋼公司與節能服務公司合作，組織力量對特鋼公司在用電機進行調研，重點對列入淘汰目錄的通用型JO、Y系列以及即將列入淘汰目錄的Y2、Y3電機進行全面細致調查。特鋼公司擁有低壓電機總量為10883臺，其中通用電機3010臺，其分布情況如下：YX3高效電機79臺，占2.6%。主要分布在銀亮鋼廠的銀剝車間（78臺）與磨床配套，平均功率5kW。Y2、Y3普效電機760臺，占25.2%。主要分布在新產線。納入淘汰目錄的Y系列低效電機1987臺，占66.0%，主要在老產線，新產線中也有使用；JO系列電機184臺，占6.1%，主要分布在老產線。

在全面調查基礎上，對納入淘汰目錄的電機按功率數、開動時間、負載率、產品系列進行梳理。根據分步推進的要求，電機功率5.5kW及以上、開動時間超過3000h、負荷率50%以上JO及Y系列電機作為首批改造對象。經梳理排查共有505臺、總功率15782kW的通用低壓三相異步電機納入首批改造對象，詳見表1。

表1納入淘汰目錄的低效電機

3項目改造策劃

由于目前尚無合同能源管理模式在電機升級改造中的應用案例，而實施過程必須面對高效電機選型、費用投入測算、節電效益認定、政府補貼和獎勵取得、舊電機回收處置、現場安裝調試等多個環節。為降低項目風險，我們先在特鋼公司的某子公司進行了小規模的試點，以打通項目實施中流程環節，積累項目經驗。

由于新電機節電率一般在3%-5%左右，通過合同能源管理模式實施電機升級改造，可以充分利用政府對電機升級改造的政策支持，減少投入是項目成功進行的關鍵。我們做法如下：

（1）高效電機的選用通過招標采購方式確定，以降低新電機采購費用；

（2）選用列入國家節能惠民工程產品的高效電機，以享受新電機購置補貼；

（3）打破用戶設備管理中舊設備處置慣例，由節能服務公司回收更換下的舊電機，送上海市經信委指定的上海電科所回收處置，舊電機回收及補貼資金抵充項目投入；

（4）利用現有的設備維保隊伍實施電機的更換，降低施工費用；

（5）項目節能獎勵和項目診斷補貼由節能服務公司與用戶共享。

4對電機制造商的要求

為保證合同能源管理項目的順利實施，節能設備的選用顯得尤為關鍵，為此我們對電機制造商從產品質量保證、節能產品推廣目錄、售后服務等方面，提出了如下嚴格的要求：

（1）高效電機制造商必須擁有設計、制造、安裝、調試、維護等方面的專門技術人才和精良的加工設備，取得權威機關頒發的ISO-9000系列的認證書；

（2）高效電機產品型規擁有生產許可證，且必須是列入國家“節能產品惠民工程”高效電機推廣目錄的產品，并承諾在合同簽訂時直接扣除相應的財政補貼金額；

（3）高效電機制造商須對產品質量、使用性能、供貨的完整性、先進性、可靠性負責，對設備的安裝指導和調試指導、考核負責，并提供優質的售后服務。

5對電機關鍵材料要求：

為保證選用電機的產品質量、能效水平、適用場合等提出了除YX3高效電機通用要求外，根據電機產品的特點，提出如下要求：

（1）電機為節能型設計，效率等級滿足標準IEC60034-30中IE2以上的能效要求。

（2）電機制造需符合國家和有關行業相關標準GB755-2000，矽鋼片采用武鋼或寶鋼優質冷軋矽鋼片。

（3）繞組使用高性能電磁線，采用先進緊密的繞線和綁扎工藝。

（4）軸承是電機使用過程中的關鍵易損部件，為保證電機長期可靠運行，要求選用國際著名SKF或NSK品牌的軸承。

（5）電機按F級絕緣制造，采用高性能的絕緣材料和先進的浸漆技術，溫升按B級考核。

（6）為滿足現場環境要求，要求電機起始防護等級為IP55。

（7）針對不同的應用環境要求如：溫度、濕度、粉塵、安裝方式等工況，要求能提供專業技術方案。

6對現場改造施工單位的要求

電機改造具有量多、面廣的特點，且大多與主生產線密切關聯，這就決定了現場改造與生產節奏密切相關?，F場改造施工周期長、連續性差必然導致施工費用提高，將直接影響到合同能源管理項目分享期的長短。從項目實施來看，委托現有維保隊伍施工是較佳的選擇，一方面，可減少過程中協調配合難度；另一方面，可減少待工造成施工費用增加的問題。正式施工前，要求施工方簽訂安全協議，明確各方在施工過程中的安全職責，確保過程安全、質量受控。施工結束后，由業主、施工隊伍和合同能源管理服務公司三方共同對電機改造項目進行質量驗收確認。

7節能量的確定與項目改造效果

由于高效電機替換低效電機取得的節電率一般在3%-5%之間，較小的節電比例，加上負載的變動特征，因此很難通過安裝普通計量器具來精確衡量，除非借助于專業測試儀器，分不同工況對比測試分析來實現，但測試周期長、費用高，對大規模改造不具操作性。

本次改造，雙方協商決定采用國家工信部節能與綜合利用司的全國電機能效提升計劃培訓系列教材《技術指南》推薦的理論計算方式進行節能量的計算。計算方法如下：

式中：

△W：電機節電量

η0：舊電機效率（產品國標值）

η1：新電機效率（產品國標值）

Pe：電機額定功率（電機銘牌值）

H：電機年運行時間（以上年度各臺電機實際運行時間為準）

Kfz：電機負載率（以上年度各臺電機實際負載率為依據）

電機年運行時間和負載率取上一年度的統計數據，分別代入節能量理論計算公式（1），計算得出電機改造后年節電量為186.2萬kWh，折合標煤558.6t，按0.7元/kWh電價計算，年節電效益130.34萬元。

首批505臺，總功率15782kW的電機進行改造升級，電機購置費用362萬元，在扣除國家電機購置補貼和舊電機回收費用后實際投入212萬元，加上施工費用等90萬元后，項目總投入302萬元，項目靜態回收年限為2.32年。

8結束語

采用合同能源管理模式進行電機的升級改造，一方面可緩解企業設備改造資金壓力，另一方面可克服一般改造方式帶來的流程長，實施效率低的弊端，對加快電機能效提升具有積極的推進作用，是完成電機能效提升計劃的有效途徑，項目極具推廣價值。特鋼公司在成功完成首批電機改造后，又與節能服務公司就第二批電機改造工作簽訂了意向協議，以加快電機的升級改造。

[1]工業和信息化部節能與綜合利用司《技術指南》工業和信息部全國電機能效提升計劃培訓教材

[2]孫克軍中小微型電機使用與維修手冊機械工業出版社2011年

Im p lementation of EMC(energy Managem ent Contract)to Upgrade Electrical Motor Renovation

Shen Nan fei,Wang Hong bao

Facing difficult operating condition and under energy-saving p ressure,the enterp rises could upgrade low-efficient electrica l motor through EMC m ode relying on energy-saving service company capital and technology advantages,which could im p rove motor efficiency,reduce e lec tricity consump tion,reduce operation cost and imp rove p roduct com petiveness.

energy m anagem ent contract,inefficient motors,high effic ient motors, upgrad ing renovation,energy-saving effect

沈南飛（1962-），男，工程碩士，高級工程師，現從事能源技術和管理工作。王宏寶（1960-），男，工程碩士，高級合同能源管理師，現從事能源技術和管理工作。