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电机能效提升计划 (2013-2015年)

2013-09-04
 

电机能效提升计划 (20132015年)

 

为贯彻落实“十二 五”节能减排规划和工业节能“十二五”规划,推动高效电机开发和推广应用,促进电机产业升级,全面提高电机能效水平,工业和信息化部、质检总局决定组织实施全国电机能效提升计划。

一、实施电机能效提升 计划的必要性

电机是风机、泵、 压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置,广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施等多个行业和领域,是用电量最大的耗电机械。据统计测算,2011年,我国电机保有 量约17亿千瓦,总耗电量 约3万亿千瓦时,占全 社会总用电量的64%,其中工业领域电 机总用电量为2.6万亿千瓦时,约占 工业用电的75%

近年来在国家政策 的支持下,我国电机能效水平逐步提高,但总体能效水平仍然较低。从电机自身看,我国电机效率平均水平比国外低3-5个百分点,目前在 用的高效电机仅占3%左右;从电机系统 看,因匹配不合理、调节方式落后等原因,电机系统运行效率比国外先进水平低10-20个百分点。低效电 机的大量使用造成巨大的用电浪费。工业领域电机能效每提高一个百分点,可年节约用电260亿千瓦时左右。通 过推广高效电机、淘汰在用低效电机、对低效电机进行高效再制造,以及对电机系统根据其负载特性和运行工况进行匹配节能改造,可从整体上提升电机系统效率5-8个百分点,年可实 现节电13002300亿千瓦时,相当于 23个三峡电站的发电 量。

从国际上看,面对 资源约束趋紧的发展环境,全球主要发达国家都将提高电机能效作为重要的节能措施。2008年国际电工技术委 员会(IEC)制定了全球统一 的电机能效分级标准(见表1),并统一了测试 方法;美国从1997年开始强制推行高 效电机,2011年又强制推行超高 效电机;欧洲于2011年也开始强制推行 高效电机。我国2006年发布了电机能效 标准(GB18613-2006),近年来参照 IEC标准组织进行了修 订,新标准(GB18613-2012)于201291正式实施。按照国 家新标准,我国现在生产的电机产品绝大多数都不是高效的(高效电机是指达到或优于GB18613-2012标准中节能评价值 的电机)。为加快推动工业节能降耗,促进工业发展方式转变和“十二五”节能约束性目标的实现,必须大力提升电机能效。

1 中小型三相异步电 动机能效标准对比

IEC60034-30

(国际标准)

GB18613-2012

(我国2012版标准)

GB18613-2006

(我国2006版标准)

IE4

能效一级

 

IE3

能效二级

能效一级

IE2

能效三级

能效二级

IE1

 

能效三级

    注:1.我国电动机能效标 准仅对低压三相笼型异步电动机能效提出了要求;2.按照2012版新标准,高效电 机仅指达到能效二级(相对于IE3能效标准)及以上 的电机。

二、总体思路、基 本原则和主要目标

(一)总体思路

以科学发展观为指 导,按照工业节能“十二五”规划要求,以提升电机能效为目标,紧紧围绕电机生产、使用、回收及再制造等关键环节,加快淘汰低效电机,大力开发和推广高效电机产品,扩大高效电机市场份额;加快实施电机系统节能改造, 建立健全废旧电机回收机制,推进电机高效再制造;加强政策支持和引导,完善测试方法,强化标准规范约束,严格市场准入,加强监督管理,逐步建立激励与约束相结合的实施机制,全面提升电机能效水平,促进电机产业转型 升级,推动“十二五”节能减排目标顺利完成。

(二)基本原则

坚持存量调整与增 量提升相结合。从生产环节,严格执行电机能效标准,淘汰低效电机生产,提高高效电机的供给能力;从使用环节,淘汰在用低效电机和改造提升相结合,鼓励新增需求采用高效电机。

坚持技术研发与推 广示范相结合。针对新型高效电机产品、高效电机关键材料、电机系统适应性改造关键技术、电机高效再制造、电机系统能耗诊断及系统节能效果测试评估等环节加强技术研发;建立完善推广服务体系,培育扶持优势企业,加大 高效电机示范应用推广。

坚持淘汰低效电机 与电机高效再制造相结合。淘汰在用低效电机的同时,加快建立旧电机回收体系,积极推进电机高效再制造,培育电机再制造产业,实现节能与节材的协同效应。

坚持政策激励与标 准约束相结合。充分发挥高效电机推广政策的导向作用,强化电机能效强制性标准和产业政策的约束性作用,完善电机生产的市场准入机制和后续监管制度,扩大高效电机的市场份额,促进电机产业结构调整升级。

(三)主要目标

2015年,实现电机产品 升级换代,50%的低压三相笼型异 步电动机产品、40%的高压电动机产品 达到高效电机能效标准规范;累计推广高效电机 1.7亿千瓦,淘汰在用 低效电机1.6亿千瓦,实施电机 系统节能技改1亿千瓦,实施淘汰 电机高效再制造2000万千瓦。预计 2015年当年实现节电 800亿千瓦时,相当于节能 2600万吨标准煤,减排 二氧化碳6800万吨。

三、主要任务和措 施

(一)加快推广高 效电机

目标:累计推广高效电机 1.7亿千瓦,其中  2013年推广2700万千瓦,2014年推广5400万千瓦,2015年推广8900万千瓦。

主要任务:    

充分利用财政补贴 政策拉动高效电机市场。一是落实好节能产 品惠民工程高效电机推广财政补贴政策。依据中小型低压电机能效标准(GB186132012)及高压电机相关 规范,调整高效电机推广范围,公布生产企业及相关产品型号,加大高效电机推广财政补贴力度。二是抓住节能产品惠民工程高效风机、泵、压缩机推广财政补贴政策实施的有利时机,逐步把选用高效电机作为高效风机、泵、压 缩机等通用设备入围节能产品惠民工程的必要条件,延伸财政补助推广高效电机的产业链,进一步带动高效电机推广应用。到2015年,直接推广的 高 效电机累计7600万千瓦,配套给高 效风机、泵、压缩机中的高效电机累计7700万千瓦,配套给机 床等其他设备的高效电机累计1700万千瓦(见表 2)。

 

2 高效电机推广目标

                                                 单位:万千瓦  

    项目

 

年份

直接推广的

高效电机

配套给高效风机、 泵、压缩机中的

高效电机

配套给其他设备的 高效电机

小计

2013

1100

1300

300

2700

2014

2500

2400

500

5400

2015

4000

4000

900

8900

合计

7600

7700

1700

17000

 

促进电机生产转型 。贯彻执行2012版电机能效新标准 ,禁止电机企业生产能效等级低于3级的低效电机。加 强政策引导和能评审查,加强电机能效标识备案管理,确保新增电机产品全部达到高效电机能效标准,引导现有电机企业逐步转型生产高效电机。到2015年,当年生产的低 压三相笼型异步电动机有50%以上、高压电机有 40%以上,达到高效电 机标准规范(见表3)。

3 高效电机生产导向 目标

                             单位:万千瓦  

    项目

 

年份

低压高效电机

高压高效电机

小计

2013

1400

1300

2700

2014

3200

2200

5400

2015

5500

3400

8900

合计

10100

6900

17000

提升高效电机产业 化能力。推动高效电机关键 配套材料和装备规模化生产,不断降低高效电机生产成本,提高高效电机生产保障能力。支持福建、上海、浙江等省市建设3-5个高效电机定转子 冲片产业化示范工程,年生产能力达到70万吨;支持苏州、 上海等地建设2-4个新型绝缘材料和 绝缘系统产业化示范工程,年生产能力达到5万吨;支持武钢、 宝钢等企业提升规模化生产高牌号冷轧硅钢片的技术水平,年产能达到170万吨。

   (二)淘汰低效电 机

目标:累计淘汰在用低效 电机1.6亿千瓦,其中  2013年淘汰4000万千瓦,20146000万千瓦,20156000万千瓦。

主要任务:    

制订在用低效电机 淘汰路线图。充分运用行政、市 场、经济等手段,推动落后低效电机逐步退出应用市场。到2013年底,完成列入工 业和信息化部《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第一批)J系列在用电机及第 二批淘汰目录中1993年前生产的  Y系列三相异步电机 的淘汰任务;2015年前,完成 2003年前生产的  Y系列三相异步电机 及Y2Y3系列电机的淘汰任 务(见表4)。

鼓励企业主动淘汰 服役时间超过20年(或总运行时间 超过6万小时)的高压三 相笼型异步电机。

地方工业主管部门 可结合实际,制定更加超前的在用低效电机淘汰 路线图,确保完成本地淘汰低效电机目标任务。

4 在用低效电机淘汰 路线图

                                                        单位:万千瓦  

 

时间

淘汰依据

主要型号系列

淘汰量

2013年底前

工业和信息化部高 耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第一批)

J02系列、J03系列、J2系列、BJ0系列、JB3系列、JZJZ2JZR JZR2JZBJZRB系列

2000

工业和信息化部高 耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第二批)

1993年(含)以前生产 的Y系列低压三相异步 电动机

2000

2014年底前

工业和信息化部高 耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第二批)

1998年(含)前生产的   Y系列低压三相异步 电动机

6000

2015年底前

工业和信息化部高 耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第二批)

2003年(含)前生产的   Y系列低压三相异步 电动机

6000

拟定第三批淘汰目 录

2003年(含)前生产的   Y2Y3系列及电机生产企 业自行命名的低压低效三相异步电动机

 

合计

 

 

16000

 

完善落后电机淘汰 机制。一是按照电机能效 新标准,制订《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第三批),将Y2Y3系列等低压低效三 相异步电动机及低效风机、泵、压缩机等通用设备纳入淘汰目录。二是把淘汰低效电机与重点用能企业节能目标任务相结合,指导列入国家万家企业节能低碳行动的工业企业,把淘汰落后电机、提升电机能效作为节能降耗的重要 措施,尽快制定工作方案并组织实施。三是把淘汰落后电机与电机系统节能改造相结合,支持系统节能改造时用高效电机替换低效电机,利用电机系统节电收益抵减购买高效电机的费用。四是支持建立规模化、规范的废旧电机回 收拆解及再利用企业,推进淘汰电机定点回收补偿机制。

分解淘汰任务。 组织对工业企业开 展在用电机及电机系统普查,对照淘汰路线图,确定应淘汰的电机设备和功率,分年度下达落后电机淘汰目标任务。企业按照落后电机淘汰目标任务,制定3 年的淘汰计划,对 列入淘汰范围的电机,明确淘汰时间和措施,并组织实施。

(三)     实施电机系统节能 技术改造

目标:累计改造电机系统 1亿千瓦,其中  ,2013年改造电机系统 3000万千瓦,2014年改造3000万千瓦,2015年改造4000万千瓦。

主要任务:    

    制定节能改造总体 方案。年耗电1000万千瓦时以上的重 点用电企业要结合实际,尽快制定电机系统节能改造方案(20132015年),明确 3年电机系统能效提 升目标,节能改造重点及措施(包括以旧换新、电机高效再制造及电机系统技术改造等内容),总投资及实施进度等内容。

加强对电机系统节 能改造技术指导。引导企业采用适宜 的技术对低效运行的风机、泵、压缩机等电机系统进行适应性节能改造。应用变频调速、变极调速、相控调压、功率因数补偿 以及电机与拖动设备、 运行工况匹配技术对电力、冶金、石化、化工、机械、建材、食品、纺织、造纸 等行业的风机、压缩机、泵等设备进行改造。应用能效检测分析、自动控制管理系统等方式,对化工、轻纺、制药、冶金等行业重点企业的电机系统进行优化和运行控制,改造上下游关联度较大的生产线和电机系统集群(见表 5)。

5 电机系统节能改造 技术指南

单位:万千瓦  

序号

技术

方案

适用场所

节电效果

改造容量

 

1

变频调速技术

可用于高压、低压 电机系统改造,适用于需要频繁调节流量的场所,如风机、水泵、压缩机等

节电率为10%50%,投资回收期一般 在2年左右

4000

2

变极调速技术

主要用于高压电机 系统改造,适用于需要定量调节、但不需要频繁调节流量的场所,如风机、水泵等

节电率为20%以上,投资回收期一般 在1年左右

1000

3

相控调压技术

可用于高压、低压 电机系统改造,适用于负荷率、功率因数较低,负载变化较大且速度恒定的场所,如机床、输送带等

节电率为2%,投资回收期一般 在3年左右

250

4

功率因数补偿

适用于负荷功率因 数低、负载功率变化大,变化速度快、有谐波源且谐波污染大的电机集群,如钢厂、化工厂、机械加工厂等

综合节电率为 4%左右,投资回收期一般 在35

250

5

电机与拖动设备、 运行工况匹配技术

解决电机额定功率 与拖动设备运行功率不匹配问题,适用于高压、低压电机系统“大马拉小车”的改造,如风机、水泵、车床等

节电率为3%5%,投资回收期一般 在24

1500

解决重载或大惯量 设备要求启动转矩大、运行效率低的问题,适用于高启动转矩且常处于空载、轻载的场合,如冲床、搅拌机、磨机、抽油机、注塑机等

节电率为5%15%,投资回收期一般 在13

1500

解决拖动设备效率 低或输出与需求不匹配造成系统效率低的问题,适于压力过大、扬程过高或流量过大的场所,如风机、水泵等

节电率为10%30%,投资回收期一般 在12

1000

6

电机系统优化和运 行控制

适用于电机密集且 关联度较大的生产线和工厂,如化工、轻纺、制药、食品、冶金等工业企业中同一工序设备多用、多备和上下游工序影响较大且工艺、产能经常变化的场所。

节电率为5%15%,投资回收期一般 在23

500

合计

 

 

 

10000

 

(四)实施电机高 效再制造

目标:累计实现高效再制 造电机2000万千瓦。

主要任务:    

建设电机高效再制 造示范工程。在批准建设上海电 科电机科技有限公司“国家电机高效再制造示范工程”的基础上,继续支持基础条件好、具有一定规模优势的再制造企业建设一批电机高效再制造示范工程。

开展电机高效再制 造试点。选择上海市、安徽省、陕西省、湖南省、江西省等工业基础较好、技术实力较强、具有一定规模优势的省(市),开展电机高效再制 造试点。试点地区加快编制试点工作方案,明确地方支持电机高效再制造的政策措施。2015年底前,建立较完 善的废旧电机回收体系,完成关键技术研发及产业化示范。

建立废旧电机回收 机制和体系。一是建立废旧电机 定点回收机制,探索各种形式的“以旧换新”实施机制,推动废旧电机回收企业与电机高效再制造及拆解企业建立合作模式,确保回收的旧电机仅用于再制造高效电机或者进行拆解,不再回流进入二级市场。二是建立废旧电机定 向回收体系,支持再制造企业以大宗用户定向回购等方式回收废旧电机。2015年前,试点地区形 成年5000万千瓦废旧电机的 回收能力。

加强电机再制造基 础能力建设。制订电机高效再制 造的产品标准、设计与应用规范。加强再制造电机与负载匹配技术研究,再制造产品质量控制、工艺及装备制造能力和检测能力建设 ,再制造前的节能诊断、技术咨询和再制造后的现场安装、现场测试、节能评估。组织开展电机 高效再制造产品认定,提高再制造电机可靠性和安全性(见表6)。

 

 

 

 

6电机再制造基础能 力建设主要任务

时间

项目

主要内容

依托单位

20132015

技术研究

再制造设计与拖动 负载特性的匹配技术研究、再制造变极调速电机定子绕组设计技术研究、再制造变极调速电机定子绕组接线控制装置研究、再制造电机降低定子铜耗、机械损耗和杂散损耗的技术研究

上海电科电机科技 有限公司、国家高电压计量站

2014年底前

 

标准体系建设

1、产品标准:制修 订YX3系列高效率三相异 步电动机技术条件、YSFE2系列风机水泵专用 高效率三相异步电动机技术条件、YX系列高压高效三相 异步电动机技术条件、YDT系列变极双速高压 三相异步电动机技术条件等 ;                        

2、工艺和检验规范 :旧件检测与评估规范、绿色环保拆解工艺规范、再制造产品名牌标识及包装要求规范;再制造产品质量控制规范;

3、现场实施规范: 针对不同设备和连接方式的旧电机拆卸现场操作规范、再制造高效电机安装调试操作规范;

4、针对不同设备的 现场能效测试方法。

上海电机系统节能 工程技术研究中心有限公司、全国旋转电机标准化技术委员会、全国防爆电气设备标准化委员会防爆电机标准化分技术委员会

20132015

检测能力建设

用于拆解特殊装备 的研究与制造;再制造产品检测能力;现场能效测试装置、电机系统能效评估专家系统

第三方电机能效计 量检测机构、中国电器工业协会防爆电机分会、上海电科电机科技有限公司、安徽皖南电机股份有限公司、西安西玛电机股份有限公司、湘潭电机股份有限公司

20132015

产品认定

建立再制造高效电 机产品认证体系:建立认证机构、确认检验机构、制订认证实施细则、开展产品认证。

相关认证机构、检 验机构、研发机构和再制造示范企业

(五)加快高效电机技术 研发及应用示范

目标:突破高效电机关键 设计技术、制造技术及控制技术,开展先进适用技术应用示范,开发一批高效电机产品。

主要任务:    

面向全国筛选一批 高效电机设计、控制、匹配及关键材料装备等领域的先进技术,发布先进适用技术目录,引导电机生产企业加强技术研发……

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