電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能和中國高效電機(jī)研究

1、2概述美國電機(jī)挑戰(zhàn)計(jì)劃中國電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能市場潛力分析中國電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能可行性分析結(jié)論3 國家發(fā)改委在2006年至2020年的節(jié)能中 長期規(guī)劃中將電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程列為十大節(jié) 能重點(diǎn)工程之一。 規(guī)劃指出，目前我國各類電動(dòng)機(jī)總?cè)萘?約4.2億千瓦，用電量約占全國用電量的60%，“ 十一五” 期間要重點(diǎn)推廣高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品，推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，使運(yùn)行效率 提高2個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)電200億Kw h。4產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型產(chǎn)量產(chǎn)量(萬萬 Kw)同比增長同比增長(%)一般交流發(fā)電機(jī)一般交流發(fā)電機(jī)420.9-25.3小型交流電動(dòng)機(jī)小型交流電動(dòng)機(jī)5567.113.4大中型交流電動(dòng)機(jī)大中型交流電動(dòng)機(jī)4394.318.

2、5直流電機(jī)直流電機(jī)711.2-3.6出口出口1822.426.76 提出在美國工業(yè)設(shè)備中電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的現(xiàn)有狀況的調(diào)查報(bào)告 定性地估計(jì)提高工業(yè)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)效率的可能性； 提出目前電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)購買和維護(hù)活動(dòng)的框架； 利用容易得到的市場信息，在現(xiàn)有規(guī)律的基礎(chǔ)上形成一套使電動(dòng)機(jī)規(guī)劃現(xiàn)代化的程序 ; 提出一些方法來預(yù)測可節(jié)約的能源，和電動(dòng)機(jī)挑戰(zhàn)規(guī)劃對(duì)市場的影響。 7行業(yè)分類行業(yè)分類電量總需求電量總需求（億（億KwhKwh）電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能耗電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能耗（億（億KwhKwh）電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能耗占電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能耗占總電量的百分比總電量的百分比（% %）制造業(yè)制造業(yè)917891785412541259%59%加工業(yè)加工

3、業(yè)590959094195419571%71%金屬產(chǎn)品金屬產(chǎn)品1527152746046030%30%非金屬制作非金屬制作1061106150050047%47%金屬制作金屬制作68068025425437%37%非制造業(yè)非制造業(yè)167516751379137982%82%農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)產(chǎn)品32932913413441%41%礦山礦山44044039939990%90%石油天然氣石油天然氣33033029829890%90%供水、污水處理、灌溉供水、污水處理、灌溉57557554654695%95%總計(jì)總計(jì)10853108536791679162.6%62.6%8 項(xiàng)項(xiàng) 目目潛在節(jié)能（億潛在節(jié)能（億

4、kwh/kwh/年）年）電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)平系統(tǒng)平均節(jié)能均節(jié)能百分比百分比 低低中中高高單單臺(tái)臺(tái)電電機(jī)機(jī)節(jié)節(jié)能能1-200HP1-200HP交流電動(dòng)機(jī)升級(jí)交流電動(dòng)機(jī)升級(jí)到到EPActEPAct水平水平 130130 2.3%2.3%200HP200HP以上交流電動(dòng)機(jī)升以上交流電動(dòng)機(jī)升級(jí)到級(jí)到CEECEE水平水平 6868 1.2%1.2%舊電機(jī)重繞舊電機(jī)重繞 4848 0.8%0.8%電動(dòng)機(jī)效率升級(jí)總計(jì)電動(dòng)機(jī)效率升級(jí)總計(jì) 246246 4.3%4.3%9 項(xiàng)項(xiàng) 目目潛在節(jié)能（億潛在節(jié)能（億kwh/kwh/年）年）電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)平均節(jié)能百平均節(jié)能百分比分比 低低中中高高電電機(jī)機(jī) 系系統(tǒng)統(tǒng) 節(jié)

5、節(jié)能能修正電動(dòng)機(jī)裕量過大修正電動(dòng)機(jī)裕量過大6868686868681.2%1.2%泵系統(tǒng)泵系統(tǒng): :系統(tǒng)效率改進(jìn)系統(tǒng)效率改進(jìn)90901371371911912.4%2.4% 速度控制速度控制64641501501931932.6%2.6% 總計(jì)總計(jì)1541542872873843845.0%5.0%風(fēng)扇系統(tǒng)風(fēng)扇系統(tǒng): :系統(tǒng)效率改進(jìn)系統(tǒng)效率改進(jìn)1414282839390.5%0.5% 速度控制速度控制8 8161624240.3%0.3% 總計(jì)總計(jì)2222434363630.8%0.8%壓縮機(jī)系統(tǒng)壓縮機(jī)系統(tǒng): :系統(tǒng)效率改進(jìn)系統(tǒng)效率改進(jìn)86861321321631632.3%2.3% 速度控制

6、速度控制1414232336360.4%0.4% 總計(jì)總計(jì)99991551552002002.7%2.7%特殊電機(jī)系統(tǒng)特殊電機(jī)系統(tǒng): :總計(jì)總計(jì)2626535379790.9%0.9%系統(tǒng)改進(jìn)總計(jì)系統(tǒng)改進(jìn)總計(jì)36936960660679379310.5%10.5%10 項(xiàng)項(xiàng) 目目潛在節(jié)能（億潛在節(jié)能（億kwh/kwh/年）年）電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)平系統(tǒng)平均節(jié)能均節(jié)能百分比百分比 低低中中高高潛在節(jié)能總計(jì)潛在節(jié)能總計(jì)6156158528521039103914.8%14.8%11 潛在節(jié)能會(huì)降低溫室效應(yīng)，每年使碳化物氣體的釋放量減少1530-2600萬噸 ; 這些節(jié)能相當(dāng)于減少了320-540萬輛汽

7、車的尾氣排放量 ; 這些節(jié)能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是每年30-50億美元 ; 除了節(jié)能以外，技術(shù)改進(jìn)還將會(huì)產(chǎn)生其它的經(jīng)濟(jì)收益，包括增加對(duì)生產(chǎn)過程的控制，提高質(zhì)量控制的水平 。12企業(yè)類型企業(yè)類型節(jié)節(jié) 能能（kwh/kwh/年）年）節(jié)能占初始系統(tǒng)耗節(jié)能占初始系統(tǒng)耗能的百分比能的百分比年成本節(jié)約年成本節(jié)約投資回收期投資回收期（年）（年）金屬制造金屬制造451,778451,77838%38%$68,000$68,0001.51.5實(shí)驗(yàn)室設(shè)備實(shí)驗(yàn)室設(shè)備10,821,00010,821,0006%6%$823,000$823,0001.91.9煤煤 加加 工工103,826103,82620%20%$6,230$

8、6,2302.52.5釀釀 造造473,001473,00152%52%$19,000$19,0000.10.1市政排污市政排污36,09636,09617%17%$2,960$2,9605.45.4帆帆 板板2,431,8002,431,80050%50%$85,100$85,1001.01.0排排 污污 泵泵31,87531,87544%44%$2,614$2,6144.64.6紡紡 織織 機(jī)機(jī)1,600,0001,600,00059%59%$100,954$100,9541.31.3不銹鋼管不銹鋼管148,847148,84734%34%$77,266$77,2660.50.5生生 鋁鋁

9、3,350,0003,350,00012%12%$103,736$103,7360.00.0油田潛油泵油田潛油泵54,31254,31212%12%$5,362$5,3620.50.5廢物處理廢物處理3,661.2003,661.20034%34%$329,508$329,5080.80.8鋼廠熔爐鋼廠熔爐15,500,00015,500,00050%50%$542,600$542,6002.12.1總計(jì)總計(jì)/ /平均平均38,663,73438,663,73433%33%$2,166,330$2,166,3301.51.513風(fēng)扇系統(tǒng)水泵系統(tǒng)壓縮機(jī)系統(tǒng)其它生產(chǎn)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)效率升 級(jí)電動(dòng)機(jī)縮小尺

10、寸舊電機(jī)重下線整個(gè)系統(tǒng)占總耗能的百分比1食品15712504945171376585295467412.40%2紡織廠產(chǎn)品170593408166743305121250615.00%3服飾和其它紡織品1068154722816213.90%4木材產(chǎn)品15324332434143233618420138.80%5家具8757833173682647112.70%6造紙和紙產(chǎn)品1082629377388131978458701394214.00%7印刷、出版527774903051533973112.30%8化工產(chǎn)品942755668139944219140912552318816.10%9石油

11、和煤產(chǎn)品2716159135216917364594531059920.40%10橡膠和復(fù)合塑料產(chǎn)品11318518134111498435303542414.80%行 業(yè) 分 類估 計(jì) 節(jié) 能 （百萬Kwh/年）序號(hào)14風(fēng)扇系統(tǒng) 水泵系統(tǒng)壓縮機(jī)系統(tǒng)其它生產(chǎn)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)效率升 級(jí)電動(dòng)機(jī)縮小尺寸舊電機(jī)重下線整個(gè)系統(tǒng)占總耗能的百分比11皮革和皮革制品2700022635811.80%12石頭、粘土和玻璃制品31189620117451434315.40%13冶金工業(yè)73815372150108531999837491044111.90%14金屬產(chǎn)品制作354181303802981954611371

12、5.60%15工業(yè)機(jī)器及裝備281952009436820844113815.40%16電子和電子儀器1815545134360922293305323.10%17運(yùn)輸設(shè)備35311099412421195340235441514.90%18儀器和相關(guān)的產(chǎn)品71119123782631693986213.30%總計(jì)43302868115524525919799678647788515714.80%占整個(gè)系統(tǒng)的百分比5.10%33.40%18.20%6.20%23.20%8.00%5.60%100%行 業(yè) 分 類估 計(jì) 節(jié) 能 （百萬Kwh/年）序號(hào)16通用中小型通用中小型電機(jī)電機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)水泵水

13、泵空氣壓縮空氣壓縮機(jī)機(jī)制冷空調(diào)制冷空調(diào)機(jī)機(jī)電力機(jī)電力機(jī)車車磨磨機(jī)機(jī)農(nóng)用排灌機(jī)農(nóng)用排灌機(jī)械械5.225.2210.4310.4320.8720.879.399.395.505.500.610.613.73.72.32.3以上電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備耗電量占全國總量的比例以上電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備耗電量占全國總量的比例 58.0058.00其他設(shè)備電量占全國總量的比例其他設(shè)備電量占全國總量的比例 35.5235.52輸配電損失輸配電損失 6.486.48合計(jì)合計(jì) 100.00100.0017行行 業(yè)業(yè)用電設(shè)備總?cè)萦秒娫O(shè)備總?cè)?量量/ /萬萬KwKw用電總量用電總量/ /億億KwhKwh占社會(huì)總用電量占社會(huì)總用電量比

14、例（比例（% %）石油石油810.64810.64262.16262.162.22.2鋼鐵鋼鐵3056.823056.82932.12932.127.77.7上下水處理上下水處理644.13644.13143.5143.51.21.2石化石化489.15489.15246.86246.862 2化工化工3278.413278.411142.911142.919.59.5建材建材3430.623430.62728.93728.936 6電力電力發(fā)電廠自用電發(fā)電廠自用電線路耗電線路耗電2723.832723.831835.031835.03881.63881.63861.93861.9315.21

15、5.27.37.37.17.118行行 業(yè)業(yè)用電設(shè)備總?cè)萦秒娫O(shè)備總?cè)?量量/ /萬萬KwKw用電總量用電總量/ /億億KwhKwh占社會(huì)總用電量占社會(huì)總用電量比例（比例（% %）煤炭煤炭1595.31595.3360.91360.913 3城鄉(xiāng)居民城鄉(xiāng)居民其中：家用電器其中：家用電器12925.4612925.46約約7755.287755.281469.831469.83約約588.12588.1212.212.24.94.9農(nóng)業(yè)排灌農(nóng)業(yè)排灌3271.823271.82328.49328.492.72.7水利水利1071.211071.2196.4596.450.80.8機(jī)械機(jī)械2226.6

16、62226.66260.8260.82.22.2電氣電子電氣電子1737.21737.2261.51261.512.22.2全國總用電量全國總用電量 (1999年年) 12092.2812092.28100100全國總發(fā)電量全國總發(fā)電量 (1999年年) 12331.4112331.41 1920 銅陵有色金屬（集團(tuán)）公司一臺(tái)浮選機(jī)選用電機(jī) Y280M-8，功率45KW，額定電流90.6A 。 實(shí)際運(yùn)行情況為：電壓405V，電流60.4A， 功率因數(shù)0.62，按照輸入電流計(jì)算負(fù)載率為67%，按照輸出功率計(jì)算負(fù)載率為53%，明顯屬于負(fù)載率低的情況。 如對(duì)該臺(tái)電機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，只要進(jìn)行線圈重繞，就

17、可將效率從91.42%提高到92.18%，功率因數(shù)從0.62 提高到0.80，輸入電流從60.4A減小到46.3A，按年運(yùn)行時(shí)間4000小時(shí)計(jì)算，每年可節(jié)電3286.4kw h。22 電磁調(diào)速電機(jī)電磁調(diào)速電機(jī)Y YCT變頻調(diào)速電機(jī)變頻調(diào)速電機(jī)YVF2變極調(diào)速電機(jī)變極調(diào)速電機(jī)YD,YDT調(diào)速原理調(diào)速原理改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率改變頻率改變頻率改變極數(shù)改變極數(shù)維護(hù)維護(hù)易易技術(shù)要求高技術(shù)要求高易易可靠性可靠性高高取決于元器件的取決于元器件的質(zhì)量質(zhì)量高高對(duì)電網(wǎng)的干擾對(duì)電網(wǎng)的干擾無無有一定的污染有一定的污染無無功率因數(shù)功率因數(shù)高高較高較高高高價(jià)格價(jià)格300300元元/kW/kW左右左右 600 600元元/kW/kW左右左右200200元元/kW/kW左右左右節(jié)電效果節(jié)電效果20%20%左右左右30%30%50%