王賡關于電機系統能效提升的問與答
5月26日，中國節能協會標準化專委會、節能評估專委會高效電機系統及節能效益評估聯合工作組2016年工作會議在北京遠望樓賓館成功召開。會后，編輯采訪了中國標準化研究院資環分院副院長王賡，請他針對電機系統能效提升解決方案，尤其是標準化電機能效評測和提升平臺進行了介紹。
中國標準化研究院資源與環境分院副院長王賡
問：電機系統能效提升有哪些意義和迫切性？
答：隨著中國工業經濟的發展，電動機及被拖動裝置被大量應用，根據國家統計數據，目前全國中小型三相異步電動機的裝機容量約16億kW以上。
我國風機用電占全國用電量的10.4%，泵類占20.9%，空氣壓縮機占9.4%，整個電機系統用電量約占全國用電量的64%。
但是我國80％以上的電動機、風機、泵、空氣壓縮機效率比國外先進水平低2～3個百分點。近年來在國家政策的支持下，我國電機系統能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。
從電機自身看，我國電機效率平均水平比國外低1～2個百分點，目前在用的高效電機僅占3%左右；從電機系統看，由于電機選項不合理、電機與拖動設備的效率曲線不匹配、調節方式落后、管理落后等原因，電機系統運行效率比國外先進水平低20～30個百分點。
電機系統低效運行造成了我國巨大的電能浪費，也是造成一些重點耗能企業的單位能耗限額指標居高不下原因之一。
工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右。通過電機系統節能量評估工作推廣高效電機、淘汰在用低效電機，以及對電機系統根據其負載特性和運行工況進行匹配節能改造，可從整體上提升電機系統效率5～8個百分點，年可實現節電1300～2300億千瓦時，相當于2～3個三峽電站的發電量。
問：電機系統能效提升目前存在哪些問題？
答：為了實現工業生產的節能環保，目前我國已有多地多家企業進行了電機系統節能改造，然而由于缺乏科學、合理、易操作的系統性診斷方法和手段，制定的改造方案往往對整個電機系統的生產負荷變化、設備之間的匹配等問題考慮不全面，盲目進行改造（如單一的更換高效電動機、不考慮電機的運行狀況就增加變頻控制器），不但沒能提高電機系統的效率，降低電力消耗，反而造成了節能改造資金的重大浪費，或出現電機系統能耗增高的情況。
影響電機系統效率和節能效果的因素較多，主要可分為技術因素和管理因素兩大類，技術因素又包含電力質量影響和系統設備影響兩個方面。電力質量影響因素如：電壓不穩定、三相平衡度差、諧波含量多和功率因數低等；系統設備影響因素如：缺少合理的控制裝置、系統設備效率低、各設備效率之間不匹配、設備缺乏維修管理等。管理因素包括生產管理和能源統計兩個方面，生產管理因素如：生產調度不合理、生產質量不高、生產負荷不穩定等；能源統計因素如：缺少必要的能源計量器具、電機系統能耗統計方法和計算方法不正確等。以上因素或多或少地同時出現在許多耗能企業中。
有些節能改造項目雖然考慮了系統的生產負荷變化、設備匹配等因素，對電機系統進行了系統性的節能改造，但由于電機系統節能量的測量和評估沒有一個統一、科學的方法，造成缺乏判別節能改造項目是否成功的依據，節能量評估很難得到節能改造雙方的認同。使得一些采取合同能源管理方式進行的電機系統節能改造項目難以開展，涉及電機系統節能改造的鼓勵性政策難以施行。
問：請問電機系統能效提升有哪些解決方案
答：首先從標準方面入手尋找解決方案
全國能源基礎與管理標準化技術委員會是我國節能標準制修訂的歸口單位，其秘書處設在中國標準化研究院資源與環境分院。多年來一直致力于電機系統節能標準的制修訂工作，在該領域取得了豐碩的成果，具有豐富的經驗。為我國制定出了一套較為完善的電機系統節能標準體系，其中包括電機系統節能優化設計標準、電機系統設備能效標準、電機系統（風機、泵、空氣壓縮機）經濟運行標準、電機系統電平衡測試與計算標準、電機系統節能監測標準、電機系統節能量測量和驗證標準等。我國電機系統節能標準體系覆蓋了技術和管理兩大因素，規定了具體的要求，對電機系統運行管理和節能改造具有科學的指導意義。目前，正在研究的電機系統相關國家標準包括《電機系統運行評價規程》、《空氣壓縮機及供氣系統節能監測方法》、《交流接觸器能效限定值及能效等級》等，電機能效領跑者指標也正在研究中。與此同時，新修訂的《能源效率標識管理辦法》已于2016年6月1日正式實施。根據新辦法，新版能效標識中新增了能效標識信息碼等內容，積極響應國家“互聯網+”政策號召，運用信息化手段，拉近了制造商與用戶之間的距離。
第二、成立高效電機系統及節能效益評估聯合工作組
為了全方位推進電機系統能效提升，推動高效電機系統設備產業化發展，推廣高效設備的應用，中國標準化研究院資環分院倡議成立組織平臺-“中國節能協會標準化專委會、節能評估專委會—高效電機系統及節能效益評估聯合工作組”(以下簡稱“工作組”)。工作組是在電機系統節能領域內，由科研院所、大專院校、行業協會、檢測與認證機構、企業、非政府組織、金融機構等單位組成的，從事高效電機系統節能領域標準化、節能設備推廣及應用工作的，集公益性、服務性和學術性為一體的非盈利性技術組織。工作組的宗旨是：以推動電機系統中節能設備產業化發展，推廣高效設備和技術的應用為目的，通過加強技術協作、產用結合、信息共享，促進不同設備產業之間的交流與合作，以標準為紐帶，以標準化電機能效評測和提升平臺為基石，基于強強聯合、互惠互利的模式，融合傳統垂直產業鏈，在節能減排、環境保護等相關環節提供標準化的產品與服務，綜合性研發高效電機系統及節能效益評估的解決方案，開展基于各級標準和先進節能技術的應用示范，推動高效電機系統及節能效益評估的產業化應用，實現合作共贏。工作組的業務工作受中國節能協會標準化專委會和節能評估專委會的指導。秘書處設在中國標準化研究院資源與環境分院。
日前，工作組2016年工作會議在北京順利召開，得到了國家節能中心、中國節能協會、物資節能中心、國際節能環保協會、國際銅業協會、美國能源基金會、山東等地方節能監察機構的大力支持。
第三、建立電機能效評測和提升平臺
中國標準化研究院資環分院總結多年來在電機系統節能領域的研究成果和實踐經驗，深入挖掘電機系統在變負載運行條件下的節能潛力，結合遠程信息輸送技術和網絡平臺技術，已經開發了一個面向節能改造全過程的、多角色用戶分任務復用的標準化電機能效評測和提升平臺。該平臺具有以下功能：電機系統節能診斷，改造方案設計、節能量預評估和后評估、全壽命周期評估等，還可以對節能改造項目進行全程管理：包括申報、立項、備案等環節，并在項目全程各節點生成相應的測試報告和評估結果。該平臺能夠成為企業對自身用能狀況進行自檢的工具，節能服務公司實施節能改造的指南，核查機構對改造方案把關、對節能效果驗證的依據，金融機構判斷對節能改造項目投資與否的參考，同時也是節能主管部門對電機系統節能改造進行管理、信息收集，決策參考的依據和手段。此外，平臺還具備對電機系統節能標準、政策/法規、技術的發布、查詢支持等功能，為廣大用戶了解電機行業節能政策動向、技術發展動態提供便利的服務。
中國標準化研究院資環分院開發了電機系統負載率分析儀、電機能效測試儀、水泵能效測試儀、風機能效測試儀和空壓機能效測試儀，進行電機系統能效現場測試，儀表和平臺進行遠程數據傳輸。以實時在線測量的現場實測數據為基礎，輔以產品廠商標稱、標識數據，計算出不同運行狀態下電機系統中的設備效率和系統（或機組）效率。以此為依據，對電機系統運行狀況進行全面、細致的診斷，準確獲悉造成系統低效運行的原因：是生產負荷分配不合理、電動機或是拖動設備能效水平過低、設備之間不匹配、采用的節能技術不符合系統負載率特點，抑或是以上多種原因的綜合效果。實現電機系統在線診斷。
而準確的系統負載率變化的測試，同樣是進行節能效果驗證的基礎。過去普遍采用的節能量評估方法是：在節能改造前一段時間內測量電機系統的耗能量，然后在節能改造后，測量相同一段時間內電機系統的耗能量，最后將這兩個耗能量相減就得出系統節能改造的節能量。然而在改造前和改造后的兩段時間內，有可能電機系統的負載率發生了變化，從而造成節能量計算的嚴重失真。當改造后的負載率低于改造前時，往往計算出的節能量會偏低，嚴重時甚至會出現負值。應用標準化電機能效評測和提升平臺，則可以根據電機系統負載率變化對節能量進行修正，使得改造前后系統負載率具有可比性，進而準確計算出節能量，通過和節能改造合同中的節能量預估量進行比較，驗證節能改造合同實施效果。
與此同時，中國標準化研究院資環分院還將開展系列培訓，通過對電機系統節能標準的解讀，提高節能服務公司等技術人員的節能改造理論和實踐水平，使其開展節能改造項目的方法更符合標準要求、更具科學性和合理性。通過對電機系統節能標準和典型案例的剖析，提高測評機構人員的節能改造技術水平，使其遵循電機系統節能標準開展節能改造方案審核、節能診斷、節能量測評及節能改造項目驗收等一系列工作，更合理、科學為節能改造項目服務。針對企業節能技術和管理人員，開展電動機系統節能標準的宣貫，提高用能單位電動機系統技術水平和管理水平，用標準助推企業電動機系統能效提升。
中國標準化研究院資環分院應對電機能效提升實施中存在的問題和困難，提出的這些解決方案勢必助力節能主管部門，有效規范電機系統節能改造項目的進行，促進我國電機系統節能改造工作的全面提升，同時必將加快節能設備在工業生產中的推廣應用，提升節能設備生產企業的經濟效益；促進我國節能服務公司市場的擴大，使服務公司在一個公平的、正常的節能服務市場中不斷發展壯大；促進耗能企業對電機系統進行節能改造或加強節能管理，提高企業能源利用效率，降低耗能企業能源支出，增加企業經濟效益。
原標題:電機系統能效提升解決方案探討--訪中國標準化研究院資源與環境分院副院長王賡
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