我國亟需全面提升電機能效水平

文 郭士伊 顧成奎 工業(yè)和信息化部賽迪智庫工業(yè)節(jié)能與環(huán)保研究所

電機是拖動風(fēng)機、水泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設(shè)備的驅(qū)動裝置，廣泛應(yīng)用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用設(shè)施、家用電器等多個行業(yè)和領(lǐng)域，是用電量最大的耗電機械，電機節(jié)能是工業(yè)節(jié)能的重要領(lǐng)域之一。多數(shù)國家都把電機節(jié)能作為節(jié)約電力的主要內(nèi)容。據(jù)統(tǒng)計測算,2011年全球電力終端消費中，電機用電占46%，照明用電占19%，電子產(chǎn)品用電占10%，電解用電占3%，電熱用電占19%，待機用電占3%。我國2011年電機保有量約17億千瓦，總耗電量約為3萬億千瓦時，占社會總用電量的65%，其中工業(yè)領(lǐng)域電機總用電量為2.6萬億千瓦時，約占工業(yè)用電的75%。總體上看，我國電機能效水平較低、浪費嚴(yán)重、節(jié)能潛力巨大，亟需全面提升電機能效水平。

1 我國電機能效現(xiàn)狀及激勵政策

我國電機自身效率平均水平比發(fā)達國家低3～5個百分點，目前在用高效電機不到5%。電機系統(tǒng)運行效率因系統(tǒng)匹配不合理、調(diào)節(jié)方式落后等原因，比國外先進水平低10～20個百分點。據(jù)測算，工業(yè)領(lǐng)域電機能效每提高一個百分點可年節(jié)約用電260億千瓦時。通過推廣高效電機、淘汰在用低效電機、對低效電機進行高效再制造以及對低效電機系統(tǒng)的負(fù)載特性和運行工況進行匹配改造，可提升電機效率3～5個百分點，提升電機系統(tǒng)效率5～8個百分點，年可節(jié)電1300～2300億千瓦時，相當(dāng)于2～3個三峽電站的發(fā)電量。總體而言，我國電機能效水平較低、浪費嚴(yán)重、節(jié)能潛力巨大，亟需全面提升電機能效水平。

技術(shù)進步和政策激勵使發(fā)達國家的電機能效水平越來越高，我國與其差距也越來越大。目前，我國在用電機的21.8%為20世紀(jì)60～80年代的J系列電機，74%為80～90年代的Y系列電機。近兩年，由于國家惠民工程的開展，YX3等低壓高效電機以及高壓高效電機推廣總量已達1000多萬千瓦，但與全國存量電機17億千瓦相比，只占很小的比例。因此，我國急需提升大量在用電機的能效水平，以降低電機能耗，促進工業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

全面提升電機能效水平涉及多個方面和環(huán)節(jié)，需建立完善的政策體系，才能最終激發(fā)電機節(jié)能的巨大潛力。現(xiàn)有提升電機能效的政策主要包括三個方面：一是通過標(biāo)準(zhǔn)制度區(qū)分高效電機和非高效電機。2002年國家發(fā)布了《中小型三相異步電動機能效限定值及節(jié)能評價值》（GB18613-2002），2006年、2012年又先后對其進行了修訂，電機能效標(biāo)準(zhǔn)等級不斷提高。同時，我國還開展了電動機節(jié)能認(rèn)證、能效標(biāo)識等制度，為提升電機能效水平提供了重要基礎(chǔ)。二是通過節(jié)能鼓勵政策提高新增電機能效水平。2010年6月國家發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”高效電動機推廣實施細(xì)則的通知》，對使用高效電動機的用戶給予財政補貼，2010、2011年的補貼之后，2012年國家繼續(xù)對高效電機補貼16億元。但由于電動機使用壽命較長、高效電機價格較高、更換電機影響生產(chǎn)連續(xù)性和用戶認(rèn)識水平不高等多種原因，幾年來，新增高效電機占我國電機總量的比例很小，如何提高大量非高效電機的能效水平已成為提升電機能效水平的關(guān)鍵。三是通過發(fā)布高耗能產(chǎn)品淘汰目錄提升存量電機能效水平。為提升存量電機能效水平，2012年4月，工業(yè)和信息化部發(fā)布第二批高耗能機電產(chǎn)品淘汰目錄，將目前大量在用的低壓三相異步電動機產(chǎn)品列入目錄。

總體而言，現(xiàn)有政策在一定程度上促進了我國電機能效水平的提升，但近年來低效電機的保有量越來越大，我國電機整體能效水平同國外發(fā)達國家的差距進一步擴大，通過提高電機能效水平實現(xiàn)節(jié)能的潛力并未充分發(fā)揮，尚需要一個全方位的政策體系來激發(fā)。

2 國外經(jīng)驗及做法

近年來，發(fā)達國家的電機呈現(xiàn)向高效、超高效、智能化的發(fā)展趨勢，能效水平越來越高，其原因主要有：一是加速各類電機的更新?lián)Q代，提高電機能效水平；二是革新電機傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過集成信息處理和控制功能，開發(fā)各種機電一體化產(chǎn)品；三是高性能交流調(diào)速傳動逐步取代直流傳動，變頻調(diào)速技術(shù)快速發(fā)展，調(diào)速裝置從模擬化向數(shù)字化發(fā)展；四是一般中、小型電機的控制裝置向結(jié)構(gòu)緊湊，多功能，并能與計算機、可編程序控制器接口的方向發(fā)展。

發(fā)達國家對提高電機能效高度重視，作為重要的節(jié)能措施，主要從四方面推動：一是加強電機節(jié)能立法。例如美國1992年頒布了《能源政策法令》規(guī)定了電機的最低效率值；歐盟先后頒布了《耗能產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計指令》和《能源標(biāo)識框架指令》，分別從生產(chǎn)和需求兩個方面對耗能產(chǎn)品做出框架性規(guī)定，并通過具體法規(guī)對電機、循環(huán)器、風(fēng)扇、水泵做出明確要求。二是不斷提升電機能效標(biāo)準(zhǔn)，美國從1997年開始強制推行高效電機，2011年又強制推行超高效電機；歐洲也于2011年開始強制推行高效電機；2008年國際電工技術(shù)委員會（IEC）制定了全球統(tǒng)一的電機能效分級標(biāo)準(zhǔn)，并統(tǒng)一了測試方法。三是加大技術(shù)研發(fā)力度。通過采用新材料、改進設(shè)計、優(yōu)化系統(tǒng)和提高智能化水平研發(fā)新型電機和提高電機系統(tǒng)能效水平。四是實施電機能效行動計劃。美國、歐盟等先后在1993、2003年開始實施“電機挑戰(zhàn)計劃”，通過為電機系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)和供貨企業(yè)搭建服務(wù)平臺，提供及時信息、宣傳手段、設(shè)計和決策工具、案例經(jīng)驗等幫助，有效促進了電機能效水平的提升，效果良好。

3 我國提升電機能效面臨的主要問題

近年來，我國通過發(fā)布電機能效標(biāo)準(zhǔn)、推廣高效電機、推行能效標(biāo)識制度等措施，電機能效水平有了一定提升，同時仍然存在一些深層次的問題。

3.1 高效電機成本較高

高效電機生產(chǎn)因增加銅、硅鋼等原材料用量導(dǎo)致成本比普通電機高出10%～30%，而作為主要需求方（約占電機總需求的77.1%）的風(fēng)機、泵、壓縮機設(shè)備制造商等中間用戶為降低設(shè)備成本，更傾向選擇廉價的普通電機。

3.2 更換電機比較麻煩

企業(yè)更換電機受多方面因素影響，如影響生產(chǎn)連續(xù)性；由于新老電機尺寸規(guī)格變化影響電機與設(shè)備的匹配；電機采購部門與使用部門之間存在協(xié)同成本；企業(yè)電機數(shù)量龐雜，更換麻煩，缺乏動力等。

3.3 終端用戶認(rèn)識不足

終端用戶對高效電機的購置成本和運行成本在全生命周期內(nèi)的經(jīng)濟性缺乏充分認(rèn)識和了解，影響其購買高效電機的積極性。

3.4 政策措施難成合力

全面提升電機能效水平是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及新增電機能效提升；存量電機能效提升；電機產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整；舊電機淘汰；電機系統(tǒng)節(jié)能改造；舊電機再制造等一系列問題，必須建立一個新增電機和已有電機能效提升相結(jié)合、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合、落后電機淘汰和舊電機再制造相結(jié)合、高效電機替換和電機系統(tǒng)節(jié)能改造相結(jié)合的政策體系，才能從根本上激發(fā)電機節(jié)能的潛力。我國當(dāng)前電機節(jié)能的相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)、措施在總體上缺乏系統(tǒng)性，難以形成電機節(jié)能的政策合力。

4 對策措施建議

4.1 加快推廣高效電機

繼續(xù)實施高效電機推廣財政補貼政策，培育扶持冷軋硅鋼片、沖剪裝備等高效電機關(guān)鍵配套材料裝備企業(yè)，降低生產(chǎn)成本，推動現(xiàn)有電機生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型生產(chǎn)高效電機。將采用高效電機作為審查新建、改建、擴建工業(yè)項目的必要條件，引導(dǎo)企業(yè)采用高效電機及系統(tǒng)，提升整體能效水平。

4.2 加快淘汰低效電機

調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，禁止電機生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)低效電機。開展專項核查，對仍在生產(chǎn)低效電機的企業(yè)進行整改。制定在用低效電機淘汰路線圖，逐步淘汰在用低效落后電機。引導(dǎo)企業(yè)用高效電機替換低效電機。加大監(jiān)督檢查力度，把在用低效電機列入淘汰落后產(chǎn)能督察范圍。

4.3 實施電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造

對年耗電一定規(guī)模以上的企業(yè)開展電平衡測試，引導(dǎo)企業(yè)采用變頻調(diào)速等技術(shù)對電機系統(tǒng)進行改造。對仍在使用低效電機的企業(yè)執(zhí)行懲罰性電價，使低效電機逐步退出應(yīng)用市場。

4.4 推進電機高效再制造

選擇工業(yè)基礎(chǔ)較好、技術(shù)實力較強、具有一定規(guī)模優(yōu)勢的省（市），開展電機高效再制造試點。探索以舊換新、大宗用戶定向回購等機制，推動舊電機回收體系建設(shè)。加快再制造基礎(chǔ)能力和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。組織開展電機高效再制造產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計。

4.5 加快高效電機研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范

加強全國核心電機研究機構(gòu)與企業(yè)、用戶之間的合作，搭建高效電機研發(fā)制造平臺。重點加快各類新型高效電機與高效風(fēng)機、水泵、壓縮機匹配技術(shù)攻關(guān)，制造高效電機必備的關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)，開發(fā)更符合市場需求的高效電機系統(tǒng)；支持優(yōu)勢企業(yè)做大做強，實施一批產(chǎn)業(yè)化示范工程。

4.6 加強資金和政策支持

中央財政和地方政府要加大資金支持力度，把電機能效提升作為重點支持方向，同時積極爭取國際資金支持。加快標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，抓好現(xiàn)有電機能效標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)運行標(biāo)準(zhǔn)的實施，進一步完善電機能效標(biāo)準(zhǔn)體系。加強技術(shù)支撐服務(wù)，建立全國電機能效提升工程服務(wù)平臺，開展技術(shù)培訓(xùn)，擴大對外合作交流，加強輿論宣傳。