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电机节能潜力大，技术攻坚是关键 |
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| http://cn.newmaker.com
11/9/2006 2:57:00 PM
佳工机电网
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国家发展和改革委员会今年启动了“十一五”国家十大重点节能工程，电机系统节能工程是其中之一。据悉，2006～2007年将全面启动电机系统节能工程的各项工作，规划在重点用电行业节电改造示范的基础上，推广到所有改造行业，每年改造500万千瓦,形成年节电能力50亿千瓦时；同时抓紧实施电动机系统节电工程所需的配套政策、标准、规范的制定、颁布及宣贯；计划到2010年共改造2500万千瓦，实现节电250亿千瓦时。
技术是“短板”
电动机系统是一个面大量广的应用产业。2003年各类电动机总装机容量约为4.2亿千瓦，年耗电10000亿千瓦时以上，约占全国用电量的60%，运行效率比国外先进水平低10~20个百分点，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。2003年我国电动机年产量约为4500万千瓦，平均效率比发达国家低2~3个百分点。电动机拖动系统效率比发达国家低10～30个百分点，相当于国际20世纪七、八十年代的水平。在使用寿命、可靠性、材料消耗、噪声及振动方面都有一定差距。
有专家分析认为，目前电动机系统在技术方面的欠缺成为制约节能发展的“短板”。
首先，我国电动机系统节能技术与装备水平距离节能目标相差很远，采用变频调速电动机系统仍为少数，不到总量的10%；我国中小电动机基本是通用常规类型，还没能形成变频调速电动机系列，变频器电动机集成、智能电动机、机电一体化技术与国际相比有一定差距。
其中，国产中小功率变频器多为U/f比控制方式，很少采用先进矢量控制及直接转矩控制方式，其控制性能、保护技术、可靠性等方面难以与国际产品抗衡，只能采取低成本、低价格的市场策略，占据低端市场。
其次，新型可关断电力电子器件取代普通晶闸管已成为趋势，目前国际电机采用IGBT/IGCT等新型电力电子器件的变频器已成为电动机系统节能的主流。但我国电力电子器件技术及制造水平与国际水平差距很大，除普通晶闸管外还不能制造IGBT/IGCT等新型电力电子器件，因此国产变频IGBT/IGCT电力电子器件及电容等配套部件绝大部分需要依赖进口。
国产普通晶闸管的交交变频虽已成熟，但应用范围局限。国外变频调速技术与产品占中国电动机系统节能市场的主导地位。特别是国家重点工程项目的高性能、大功率变频调速系统基本上被国外产品占据。采用新型电力电子器件的国产大功率高性能变频调速系统还是空白。
特别是在电动机系统节能领域还缺少系统节能的设计方法和评估手段，变频调速还没有完善的技术标准、测试规范和测试手段。
电力电子及变频调速技术是高新技术，先进国家在该领域的研究开发投入很大。我国该领域技术在总体上与国际水平相差5~10年。尽管我国政府对电动机系统节能十分重视，但在该领域的研究开发投入少，且有限的投入也大多数是低水平的重复开发。还没有形成电力电子及变频调速领域技术和产品研发的平台，无法形成产业规模。
提倡高效能技术应用
业内人士认为，要提高电动机系统节能的发展就必须首先从提升技术入手，鼓励制造高效电动机，强制淘汰低效电动机。
按照目前电动机效率分类及国际IEC电动机标准，高效电动机的效率一般为75%~89%。目前我国实际运行中电动机主要集中在0.55~100千瓦功率等级电动机的平均效率提高为92%；开发并应用变频调速电动机，并形成产业化；对常规电动机的同功率、同体积、同材料的变频调速电动机，效率提高1%～3%；紧跟国际发展趋势，开发和研制智能化电动机，即把电动机变频器和控制系统集成到一起的电动机系统，使该系统节能达20%～30%。
其次，变频器是电动机系统节能重要部件，采用变频调速后的电动机系统效率可以节能10%~15%。而电动机调速节能潜力大，但仅仅只靠变频速度是不够的，因此，针对特殊应用和特定范围，采用其他方法更能体现经济性。比如，国产普通晶闸管的交交变频虽已成熟，应进一步扩大规模和应用范围。对于IGBT/IGCT等新型电力电子器件，应以应用技术研发和推广应用为主，同时积极组织新型器件的研发。并且重点研究开发采用新型电力电子器件研制高性能、污染小的大功率变频调速系统，在钢铁、煤炭、机车牵引等行业中树立一批国产化装备技术的发展。
此外，应对电动机系统节能技术和应用技术进行研究，建立电动机系统节能的技术标准、测试标准和测试规范。
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