劉 波,宋 植
(兗礦集團有限公司,山東 鄒城 273500)
電機作為泵、風機、壓縮機、機床、皮帶機、提升機等多種設備的驅動裝置,其應用涉及煤炭、石化、化工、冶金、建材等多個行業和領域,據統計,電機總用電量約占工業用電的75%,是最大的耗電機械。在國家政策的扶持下,我國電機的能效水平雖然逐年提高,但總體能效水平仍然處在較低水平,電機效率平均比國外低3%~5%。目前,我國在用的高效電機僅占在用電機的3%左右。
十二五期間,為深化工業節能減排工作,國家相繼出臺了 《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》(GB18613-2012)、《高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄》(第二批、第三批)、《關于組織實施電機能效提升計劃(2013~2015年)的通知》(工信部聯節[2013]226號)等一系列政策或標準。現對上述政策進行解讀、分析,并就電機使用單位淘汰舊電機、更新高效節能電機提出建議性方案。
國家質量監督檢驗檢疫總局于2012年5月11日頒布該標準,2012年9月1日起開始實施,標準明確了中小型三相異步電機的能效限定值、能效等級、目標能效限定值、節能評價值。
該標準適用于1kV以下的電壓,50Hz三相交流供電,額定功率為0.75~375kW之間,極數為2、4、6極,N設計、單速封閉自扇冷式、連續工作制的一般用途電機或一般用途防爆電機。其中,該標準第4.3條電機能效限定值為強制標準,其余條款為推薦性標準。
(1)電機的能效限定值:在標準規定的測試條件下,允許電機效率最低的標準值。
(2)電機的目標能效限定值:在標準實施一定的年限后,允許電機效率最低的標準值。
1.3.1 能效等級的劃分
該標準將我國電機能效等級劃分為三級,其中,一級為最高,三級為最低,并依照功率大小從0.75~375kW分別列出了能效等級為一級、二級、三級的電機效率具體值。
該標準僅對我國中小型三相異步電機能效等級進行了劃分。在國際上,2008年國際電工技術委員會統一了電機能效分級標準及測試方法。目前,國內外電機能效等級對應關系見表1。按照國家新標準,我國現在生產的電機產品絕大多數都不是高效的,高效電機是指達到能效等級二級(國際上為IE3)及以上的電機。

表1 國內外中小型三相異步電機能效標準對比
1.3.2 對目前電機能效等級的規定
該標準第4.3條電機能效限定值為強制性規定,要求電機額定輸出功率的效率應不低于三級標準,即效率低于三級的電機均為淘汰型電機。
1.3.3 目標能效限定值的規定
該標準規定電機的目標能效限定值,即額定輸出功率的效率不應低于二級標準。其中,7.5~375kW電機的目標能效限定值在標準實施之日4a后開始實行;7.5kW以下電機的目標能效限定值在標準實施之日5a后開始實行,同時替代目前的三級能效限定值。
即7.5~375kW的電機自2016年9月1日起能效等級不能低于二級,7.5kW 以下的電機自2017年9月1日起能效等級不能低于二級,同時現有二級標準變為那時的三級標準。
(1)國家工業和信息化部于2012年4月發布 《高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第二批)》。該淘汰目錄共包含12大類135項設備(產品),Y系列電機(基座號:80~355)為其中12大類之一。該目錄將Y系列電機列入淘汰目錄,是由于Y系列電機是上世紀80年代全國統一設計的產品,其導磁材料使用熱軋硅鋼片,能耗高、效率低、環保性差,低于GB 18613-2006規定的能效限定值。鑒于該標準只公布淘汰目錄,并未明確具體的淘汰時間,建議淘汰時間執行國家工信部、質檢總局于2013年6月公布的《電機能效提升計劃(2013~2015年)》中關于Y系列電機淘汰時間分類的規定。
(2)國家工業和信息化部于2014年3月發布 《高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第三批)》。該淘汰目錄共2大類337項設備(產品),包括電機300項、風機37項。該目錄將2003年(含2003年)前生產的Y系列電機(涉及基座號:112、315、355)、Y2系列電機(涉及基座號:80~355)、Y3系列電機(涉及基座號:80~355)列入淘汰目錄,淘汰標準是以上系列的電機能效等級低于 《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》(GB 18613-2012)規定的能效限定值,并要求最遲于2015年年底前停止使用。
根據 “十二五”節能減排規劃及工業節能“十二五”規劃,為提高電機能效,促進電機產業升級,國家工信部、質檢總局于2013年6月公布了 《電機能效提升計劃(2013~2015年)》。
2013年底,完成列入 《高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第一批)》J系列在用電機及第二批淘汰目錄中1993年前生產的Y系列三相異步電機的淘汰任務;2015年前,完成2003年前生產的Y系列三相異步電機及Y2和Y3系列電機的淘汰任務(見表2)。
推薦企業采用適宜的技術對低效運行的風機、泵、壓縮機等電機系統進行適應性節能改造。應用變頻調速、變極調速、相控調壓、功率因數補償以及電機與拖動設備、運行工況匹配技術,對電力、冶金、石化、化工、機械、建材、食品、紡織、造紙等行業的風機、壓縮機、泵等設備進行改造。

表2 在用低效電機淘汰路線表
依據十二五期間國家現行的政策或新標準,鑒于我國現在在用的電機較多都不屬于高效電機,且政策中對J、Y、Y2、Y3系列電機的淘汰時間做了明確要求。因此,對于電機使用單位來說,涉及淘汰電機數量較多,更新所需資金較大,宜按照國家政策制定分年淘汰計劃,優先更新關鍵系統的淘汰型電機,逐步完成淘汰低效電機的任務。
由于國家目前還未公布淘汰電機相應的替代產品,電機使用企業在新購置電機時,應首選能效等級不低于二級的高效電機,而不應選擇能效等級為三級的電機,這樣,既響應了國家節能減排的政策,也保證了新購置電機的服役時間;對于電機使用數量較多的企業來說,可以節省大量的設備購置資金,創造較大的經濟效益。