作為節(jié)能減排中的一個重點,電動機行業(yè)將面臨較大壓力,因為目前我國電機節(jié)能的效果并不理想。
電機系統(tǒng)包括電動機、被拖動裝置、傳動控制系統(tǒng)及管網和負荷,其中風機、泵類、壓縮機和空調制冷機的用電量分別占全國用電量的10.4%、20.9%、9.4%、6%。雖然設計水平與國外先進水平相當,但由于制造技術和工藝有差距,電機傳動調速及系統(tǒng)控制技術差距較大,電機系統(tǒng)效率比國外先進水平低20%~30%。而僅從電動機產品來看,目前我國中小型電動機年產量中只有約10%為高效電機,且大部分用于出口。
節(jié)能之難
“與變壓器之類的電器設備相比,電機系統(tǒng)的節(jié)能工作更復雜。因為變壓器的用戶主要是電力部門,電力部門對其產生的能耗是非常關心的,對于變壓器節(jié)能有著內在動力。而電機系統(tǒng)的用戶由于大部分是間接購買者,對電動機的能效往往無法控制,這也導致了高效電動機推廣的困難。真正地把電機系統(tǒng)能效提高是我們多年想推動的事情,我們感覺還是非常有挑戰(zhàn)的!眹H銅業(yè)協(xié)會(中國)全球項目總監(jiān)周勝表示。
可以說,高效電機的生產和使用情況是判斷電機節(jié)能狀況的一個參考。國際銅業(yè)協(xié)會(中國)的高效電機推動工作從幾年前就已經開展,但是實際效果并不樂觀。2003年其開展了國內的市場調研并向國家發(fā)展改革委提交了關于高效電機行動的建議書。2006年其再次開展了調研,2007年上半年剛剛完成。由于中小型電機的節(jié)能潛力比較大,所以以中小型電機為關注重點,此次調研共涉及了電動機行業(yè)專家、中小型電動機廠商、機械設備廠商、最終用戶共401個樣本。
調研結果顯示,目前,我國中小型電動機廠商有2 000多家,但規(guī)模以上企業(yè)只有300余家,這些企業(yè)的產量實際上已經占到總產量的90%,主要分布在華東、華北、中南3個地區(qū)。骨干企業(yè)多為國有改制的企業(yè),少量為中外合資企業(yè)。在2000—2006年中,我國各類電動機的廠家發(fā)展速度都比較快,其中中小型電機的產量占整個產量的90%。盡管出口對于產量增長有所貢獻,但我國經濟的發(fā)展和用電量的提高是造成電動機產量增長的主要原因。
但高效電機的生產和實際應用在我國都不廣泛。目前我國中小型電動機年產量中只有約10%為高效電機,且其中的70%用于出口。在規(guī)模以上企業(yè)中,已經開始生產高效電機的廠商只占到12%左右,大部分企業(yè)還在生產低效率電機。在國際銅業(yè)協(xié)會(中國)對61個中小電機廠商的調查中,有28%的企業(yè)表示打算在一兩年內生產,28%的企業(yè)表示還沒有明確打算,認為生產可能性不大的占到41%。而影響企業(yè)做出上述判斷的是其對高效電動機市場前景的判斷,市場需求不足是這些企業(yè)不愿意生產高效電動機的主要原因,而周勝提到的電動機銷售模式正是造成這種需求不足的主要原因。
據了解,高效電機一般通過3個渠道到達最終用戶手中:最終用戶直接購買、機械配套商購買后組裝成產品賣給最終用戶、代理商購買。在普通電機的銷售中最終用戶購買占5%、代理商占15%,追求低成本而不過多關注效率的機械配套商占80%。而在高效電機銷售中,最終用戶購買所占比例最大,達到了40%。其中,電力、鋼鐵、化工等行業(yè)是主要耗電行業(yè),也是中小型電機應用最多的行業(yè),在這些行業(yè)推廣高效電動機潛力比較大。
“最終用戶在購買風機、水泵等最終產品的時候,可能并不知道里面的電動機是什么類型,或者什么效率的,這樣就造成了目前高效電機在這個領域中推廣非常困難。盡管我們的分析不是目前行業(yè)的實際比例,但可以據此做一個定向的分析! 國際銅業(yè)協(xié)會(中國)能源和電力工業(yè)領域項目經理趙凱介紹說。
向難而行
盡管高效電機在我國的應用情況并不樂觀,但在節(jié)能的大環(huán)境下,在相關部門的努力下,一些跡象表明,用戶對于高效電機的接受程度已經有所提升。
“在我們的調查中了解到,用戶購買高效電機時最關注的是價格和節(jié)能效果。其實,機械配套商對高效電機的接受程度也正在逐漸地好轉,大部分配套商目前還是比較看中高效電動機的,而節(jié)能效果和價格是影響他們購買的主要因素,F(xiàn)在高效電機跟普通電機的價差在20%~30%,而50%的配套商表示如果價差低于10%他們才愿意購買。” 趙凱說。
由此可見,如何使電動機生產企業(yè)在提高電動機效率的同時盡量降低成本,是推廣高效電機、降低電動機能耗需要解決的問題之一。
而如何實現(xiàn)這一點,畢捷電機副總工程師周守廉認為,要提升電機企業(yè)開發(fā)研制高效電機的能力,不斷滿足國家對高效電機的需求,政府應對生產企業(yè)給予多方面的支持,使其具有競爭實力。高效電機在全國范圍的推廣應用需要加強輿論宣傳,提高全社會對高效電機的認識。同時要建立檢測機構,限制低效電機使用,強行推進更新?lián)Q代,為普及高效電機提供依據。還應該加速市場培育,并制定相關政策,引導推進。政府有關部門應制定推廣高效電機開發(fā)、使用、更新等方面的財政、稅收、信貸等傾斜和扶持政策,扶植生產企業(yè),持續(xù)開發(fā)。
在技術方面,國際銅業(yè)協(xié)會(中國)在此次會議上又提出了一個提高電動機能效的新方法——用鑄銅轉子代替鑄鋁轉子。
據國際銅業(yè)協(xié)會(中國)電能效益項目經理梁棟介紹,由于銅的導電性能要好于鋁,鑄銅轉子可以將損耗平均降低14.7%、明顯提高電動機的效率,可以降低電動機溫升、大大增加電動機的使用壽命。尤其值得一提的是,由于銅轉子可以減小電動機尺寸和重量,因此盡管每噸銅的價格要遠高于鋁,且鑄銅轉子的加工成本也高于鑄鋁轉子,但最終鑄銅轉子電動機的總成本還是要低于鑄鋁轉子電動機?梢哉f這是一個既能提高效率又能控制成本的好方法。
但如果要實現(xiàn)大批量、經濟高效的生產鑄銅轉子,還需要解決由于高溫鑄銅所帶來的一系列技術難題并帶動鑄銅轉子電動機的商業(yè)化過程。從全球看來,目前只有西門子在北美市場推出了15 kW以下的應用鑄銅轉子的超高效電動機系列,且應用范圍也很有限。
據了解,在我國,云南銅業(yè)集團已進入銅轉子電機商業(yè)領域,并已與南陽防爆電機廠簽訂協(xié)議建立合資企業(yè)并發(fā)展銅轉子電機的生產線。該項目已經成功完成了第一階段的工作——在南陽防爆集團進行10馬力(7.5 kW)4極的鑄銅轉子電動機研制,已經實現(xiàn)鑄銅轉子的小批量生產。目前,南陽防爆集團正在進行2馬力4極超高效電動機的試制工作。
顯然,盡管鑄銅轉子比鑄鋁轉子擁有更大的優(yōu)勢,在市場上具有更廣闊的發(fā)展空間,但其目前在技術上還存在較大局限。因此,制造技術和工藝的提升就成為電動機制造企業(yè)提高電動機效率的必然選擇,在市場對節(jié)能越來越重視、節(jié)能標準越來越嚴格的今天,電動機制造企業(yè)只能向難而行。
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