/臥龍電氣集團股份有限公司 王建喬 陸柏生 周嘉峰 徐曉村 劉小莉 /
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加快浙江省電機能效提升的對策研究
/臥龍電氣集團股份有限公司王建喬陸柏生周嘉峰徐曉村劉小莉 /
國家有關部門從2013年開始推動為期三年的《電機能效提升計劃》,提出了到2015年,實現(xiàn)電機產(chǎn)品升級換代,在中小型電機中,有50%的低壓三相籠型異步電動機產(chǎn)品和40%的高壓電動機產(chǎn)品達到高效電機能效標準規(guī)范。浙江省也于同期開展了相應的電機能效提升工作,并規(guī)劃了相應的推廣目標。
電機是一種將電能轉變成機械能的動力裝置,廣泛應用于國民經(jīng)濟各個領域。電機的發(fā)明與應用標志著人類社會改造自然的能力實現(xiàn)了質的飛躍,對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了巨大而深遠的影響。
電機種類繁多,產(chǎn)品量大面廣,初步統(tǒng)計約有500余種系列,1700余個品種,廣泛應用于交通、礦業(yè)、建筑、冶金、紡織、石油化工、橡膠食品、農(nóng)業(yè)、居民生活等多個行業(yè)和領域,是用電量最大的能源轉換機械。資料顯示,我國電機保有量約17億kW,通過電機系統(tǒng)轉換的電能約3萬億kWh,約占全社會總用電量64%。其中,工業(yè)領域通過電機系統(tǒng)轉換的電能約2.6萬億kWh,約占工業(yè)用電量的75%。
電機效率的高低直接關系到全社會能源利用水平的高低。我國是世界上電機擁有量最多的國家,但無論從電機本身的能效,還是從電機系統(tǒng)能效來看,都與發(fā)達國家有較大的差距,為此,國家有關部門從2013年開始推動了為期三年的《電機能效提升計劃》,提出了到2015年,實現(xiàn)電機產(chǎn)品升級換代,在中小型電機中,有50%的低壓三相籠型異步電動機產(chǎn)品和40%的高壓電動機產(chǎn)品達到高效電機能效標準規(guī)范。浙江?。ê喎Q“我省”)也于同期開展了相應的電機能效提升工作,并規(guī)劃了相應的推廣目標。課題組就我省三年來在高效電機推廣應用方面取得的成效和存在的問題進行了跟蹤和評估,并提出了下一步改進的建議和意見。
從國際看,面對資源約束趨緊的發(fā)展環(huán)境,全球主要發(fā)達國家都將提高電機能效作為重要的節(jié)能措施。發(fā)達國家在高效電機的推廣方面主要做法是加強電機的系統(tǒng)研發(fā),提高電機的轉換效率,并相應提升電機標準水平,強制執(zhí)行高效電機標準。2008年國際電工技術委員會(IEC)制定了全球統(tǒng)一的電機能效分級標準,并統(tǒng)一了測試方法;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;歐洲于2011年也開始強制推行高效電機。通過在增量方面提高電機準入門檻,強制推行電機新用戶采用高效電機;在存量方面通過自然淘汰或自愿淘汰方式,逐步減少低效電機。由于嚴格按標準生產(chǎn)和使用高效電機,使發(fā)達國家在用電機能效處于較高的水平。
從國內看,我國2006年發(fā)布了電機能效標準(GB18613—2006),近年來參照IEC標準組織進行了修訂,新標準(GB18613—2012)于2012年9月1日正式實施。對照國家新標準,我國現(xiàn)在生產(chǎn)的電機產(chǎn)品絕大多數(shù)都不是高效的(高效電機是指達到或優(yōu)于GB18613—2012標準中節(jié)能評價值的電機)。從社會上既有在用電機的情況來看,我國電機效率平均水平比國外低3~5個百分點,目前在用的高效電機僅占3%左右;從電機系統(tǒng)看,因匹配不合理、調節(jié)方式落后等原因,電機系統(tǒng)運行效率比國外先進水平低10~20個百分點。低效電機的大量存在造成巨大的用電浪費。據(jù)測算,工業(yè)領域電機能效每提高一個百分點,全國可年節(jié)約用電260億kWh左右。
從省內看,課題組對我省2441家年耗能5000t以上重點用能企業(yè)的電機初步統(tǒng)計和測算,2014年我省規(guī)上企業(yè)在用電機保有量約1.27億kW,能效等級分布情況為:節(jié)能高效電機約占2.11%,淘汰型電機約占4.07%,普通效能電機93.82%,高效電機比重低于全國的平均水平。通過對全省高耗能行業(yè)和典型企業(yè)的統(tǒng)計推算,2014年我省通過電機系統(tǒng)轉換的電能約2000億kWh,約占全社會總用電量的61%,其中工業(yè)部門通過電機系統(tǒng)的轉換電量約占工業(yè)總用電量的65%。如電機系統(tǒng)能效提高一個百分點,每年可節(jié)約用電約20億kWh;如電機系統(tǒng)能效提升5個百分點,每年節(jié)約的電量約100億kWh??梢?,高效電機對全社會終端系統(tǒng)能效提升具有十分重要的作用,是我省今后節(jié)能潛力較大的領域。
我省開展電機能效提升工作最早始于“八五”期間,當時主要開展的工作是企業(yè)電機系統(tǒng)電平衡測試、機泵系統(tǒng)節(jié)能改造及Y系列電機的推廣應用等。在“九五”、“十五”和“十一五”期間,我省在電機系統(tǒng)節(jié)能改造方面,突出進行了電機系統(tǒng)的變頻調速改造工作,取得了十分明顯的節(jié)能降耗效果。從2013年開始,我省按照國家《電機能效提升計劃》的相關要求,著重開展了高效電機推廣和低效電機的淘汰工作,主要做了以下幾方面的工作。
1)確定高效電機推廣應用的三年計劃。制定和印發(fā)了《浙江省電機能效提升計劃實施方案》,提出我省電機能效提升總體思路、主要目標,明確電機能效提升工作的主要任務和措施,落實有關配套政策等,為我省電機能效提升工作提供了有力的政策支撐。要求到2015年全面淘汰列入工信部高耗能落后機電設備(產(chǎn)品)淘汰目錄的電機,累計推廣高效電機、淘汰在用低效電機、實施電機系統(tǒng)節(jié)能技改100萬千瓦以上。
2)通過行政、法律和市場的方法推進高效電機的應用。在開展工業(yè)固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估時,加強對電機用戶企業(yè)的專項審查,新建、改(擴)建項目要求選用高效電機,要求增量電機全部采用高效電機及拖動設備。重視電機能效生產(chǎn)和使用標準執(zhí)行情況,開展了電機生產(chǎn)企業(yè)能效標準、能效標識執(zhí)行情況及達標改造計劃實施情況等內容的專項檢查。組織對重點耗能企業(yè)使用高耗能落后機電設備進行專項監(jiān)督檢查,要求各地經(jīng)信部門、節(jié)能監(jiān)察機構對照《高耗能落后機電設備(產(chǎn)品)淘汰目錄》,對企業(yè)使用低效落后電機設備情況進行專項監(jiān)察,對工作措施不力、未達到年度淘汰目標任務的企業(yè),及時督促整改。2014年6月,對奉化市萊克造紙有限公司開展節(jié)能監(jiān)察,發(fā)現(xiàn)在用淘汰電機共41臺,在浙江衛(wèi)視《今日聚焦》欄目進行曝光。
3)強化財政資金引導力度。結合電機系統(tǒng)節(jié)能改造特點,研究制定了財政專項資金支持電機能效提升政策。積極組織電機生產(chǎn)企業(yè)申報國家節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機推廣目錄,引導我省電機生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能高效電機。截止2014年底,我省累計共有41家電機企業(yè)生產(chǎn)的4116個型號的電機進入國家高效電機推廣目錄,累計推廣高效電機約930萬kW,獲得國家財政補貼合計約6億多元,推廣數(shù)量和補貼金額均位居全國前列。同時將電機能效提升技改作為省級節(jié)能專項資金重點支持對象,對符合條件的電機系統(tǒng)改造項目按投資額一定比例予以補助,對淘汰落后電機的企業(yè)按更新后的高效電機功率數(shù)給予補助。三年累計補助資金6559.32萬元。
4)開展了宣貫和培訓工作。按照工作部署,組織召開全省電機能效推進現(xiàn)場會,印發(fā)了《政策匯編》、《技術指南》和《案例匯編》等電機能效提升計劃系列培訓教材,并組織我省各地節(jié)能主管部門相關人員和重點用能企業(yè)管理人員就電機能效提升計劃和政策、成功案例和技術方案等方面進行培訓。全省各地經(jīng)信部門、能源監(jiān)察機構主管人員200余人和200多家重點用能企業(yè)的300多位企業(yè)高管參加了培訓。
通過三年的努力,到2015年底全省累計推廣高效電機232.60萬kW,初步測算,占全省現(xiàn)有電機容量的1.83%。其中,淘汰低效電機101.73萬kW;開展電機系統(tǒng)節(jié)能重點工程改造119.00萬kW,超額完成了目標任務。預計可以形成年節(jié)能8.1萬t標煤的能力。
2013~2015年全省電機能效提升計劃完成情況見下表。
表 2013~2015年電機能效提升計劃完成情況
從總體上來看,由于普通效率既有電機存量巨大,高效電機的推廣應用速度不快,要達到國家確定的推廣目標,任務十分繁重,還存在許多需要盡快解決的問題。
(1)實施能效標準的力度還需進一步加大
《節(jié)約能源法》中明確規(guī)定:禁止生產(chǎn)、進口、銷售國家明令淘汰或者不符合強制性能源效率標準的用能產(chǎn)品、設備。2012年正式實施電機能效(GB18613—2012)標準屬于強制性標準,但實際執(zhí)行中還存在著標準執(zhí)行不到位的現(xiàn)象。從調研的情況看,無論是在生產(chǎn)銷售環(huán)節(jié)還是在使用環(huán)節(jié),違反上述規(guī)定的現(xiàn)象大量存在。如有些生產(chǎn)企業(yè)將回收的廢舊電機進行簡單翻新甚至更換能效標識后再回流進入市場,我省臺州路橋廢舊電機交易市場就存在此類現(xiàn)象。又如企業(yè)在新建、改(擴)建項目中由于是成套裝備提供,配套的電機仍然是普通電機。有些企業(yè)在更新電機時,受價格因素或其他因素的影響,采用的還是老型號電機。由于源頭控制不到位,存在著一邊淘汰低效電機,一邊又有大量低效電機源源不斷流入市場的現(xiàn)象,使得高效電機推廣工作大打折扣。
(2)我省既有低效電機淘汰機制尚未建立
我省既有電機存量高達1.1億千瓦,其中高效電機只占2.11%,而屬于淘汰類的電機存量占比為4.1%,特別是隨著國家發(fā)布的《高耗能落后機電設備(產(chǎn)品)淘汰目錄》不斷更新,列入淘汰范圍的低效電機型號和數(shù)量會進一步增加。在實際淘汰工作中,由于高效電機價格高,淘汰低效電機不但工作量十分巨大,而且代價也非常大,企業(yè)對淘汰低效電機的緊迫感和積極性不高。前三年我省累計淘汰低效電機101.73萬kW,按此推廣力度和進度推算,僅淘汰目前列入淘汰目錄的中小型三相異步電機存量部分需要33年時間。為此,如何建立一套行之有效的低效電機淘汰機制十分迫切。
(3)高效電機生產(chǎn)領域質量監(jiān)管存在漏洞
從電機制造這一環(huán)節(jié)看,我省電機企業(yè)生產(chǎn)的電機質量與能效水平參差不齊。龍頭企業(yè)能緊跟國際國內先進水平,按照國家高效電機能效標準進行備案生產(chǎn)和銷售。但相當部分低小散電機生產(chǎn)企業(yè)仍以低成本普通能效電機的生產(chǎn)為主。部分電機生產(chǎn)企業(yè)從事廢舊電機的回收和翻新,僅僅外觀重新油漆和線芯絕緣重新處理后再銷售。這些企業(yè)不按規(guī)定辦理能效標識備案。甚至少數(shù)辦理了能效標識備案的電機生產(chǎn)企業(yè),仍根據(jù)市場組織低效電機的生產(chǎn)和銷售。從制造成本看,高效電機與低成本低效電機(包括翻新制造)存在著巨大的價格差距。根據(jù)某電機生產(chǎn)企業(yè)會計核算,國家3級能效低壓電機每千瓦分別比普通電機的制造成本上升17.0%~19.8%,稀土永磁高效電機的價格是普通低效電機的2.5~3.5倍。巨大的價格差距造成普通、舊電機的翻新市場很大,銷售交易活躍。
(4)高效電機推廣宣傳力度不夠
有研究報告測算,一般電機的采購成本僅占電機使用壽命周期內電價成本的2.5%。因此,如何幫助企業(yè)和用戶算好高效電機節(jié)能和降低生產(chǎn)成本這筆帳,做好宣傳十分重要。一般企業(yè)缺乏專業(yè)的電機技術改造人才,對電機系統(tǒng)節(jié)電潛力研究不足,重視也不夠。事實上,只要幫助企業(yè)和用戶算清了節(jié)電和成本這筆帳,企業(yè)還是十分認同高效電機的應用價值。
鑒于電機能效提升對我省終端用能設備節(jié)能的特殊地位,我省應加快探索更加適應市場經(jīng)濟規(guī)律的高效電機推廣應用模式,按照“控住源頭、提升存量、淘汰落后”的思路,完善高效電機推廣應用的長效機制,推動電機系統(tǒng)能效水平的不斷提升。
(1)從源頭上建立起高效電機應用機制和監(jiān)管制度
要運用法律、行政和市場的手段,從高效電機使用、生產(chǎn)和銷售等環(huán)節(jié),確保高效電機的推廣應用。
1)強化電機能效強制性標準、節(jié)能法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的約束性作用,確保電機用戶新增電機符合國家能效標準。要充分發(fā)揮固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估審查的約束作用,對新建、改建、擴建項目仍然選用低效電機及系統(tǒng)的,不予審查通過,從源頭上控制低效電機進入用能領域。
2)電機生產(chǎn)企業(yè)必須嚴格執(zhí)行電機能效標準。加強對電機生產(chǎn)企業(yè)的專項審查,鼓勵新增電機生產(chǎn)能力生產(chǎn)高效電機產(chǎn)品。加快淘汰低效電機生產(chǎn)工藝,提高高效電機的供給能力。加強對電機生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行能效標準和能效標識情況開展經(jīng)常性的監(jiān)督檢查,促使企業(yè)嚴格按標準生產(chǎn)電機產(chǎn)品。
3)強化成套設備節(jié)能的監(jiān)管力度。對采用不符合節(jié)能標準的電機成套產(chǎn)品(風機、水泵、壓縮機)或生產(chǎn)線,禁止市場進入,倒逼其使用符合國家推廣要求的高效電機。
4)加大電機銷售市場規(guī)范力度,營造有利于高效電機銷售的市場環(huán)境。建立廢舊電機定點回收機制,推動廢舊電機回收企業(yè)與電機高效再制造及拆解企業(yè)建立合作模式,確?;厥盏呐f電機僅用于再制造高效電機或者進行拆解,不再回流進入二級市場。選擇合適的電機生產(chǎn)企業(yè)開展電機再制造試點工作,盡快形成我省電機再制造基地。
(2)加快推進既有電機系統(tǒng)改造的機制建設,大幅度提升既有電機系統(tǒng)效率水平
我國與發(fā)達國家相比,電機系統(tǒng)效率差距在10%~20%,電機社會存量巨大,因此節(jié)能的潛力十分可觀。通過電機系統(tǒng)改造提升,一方面可以用高效電機替換普通低效電機,另一方面可以改善電機系統(tǒng)效率,以取得更好的節(jié)能成效。由于電機系統(tǒng)改造專業(yè)性強,需要建立相應的機制,來推動電機系統(tǒng)的改造。
1)加強對電機系統(tǒng)節(jié)能改造技術指導。各級節(jié)能主管部門要引導企業(yè)采用適宜的技術對低效運行的風機、泵、壓縮機等電機系統(tǒng)進行適應性節(jié)能改造。應用變頻調速、變極調速、相控調壓、功率因數(shù)補償以及電機與拖動設備、運行工況匹配技術對電力、冶金、石化、化工、機械、建材、食品、紡織、造紙等行業(yè)的風機、壓縮機、泵等設備進行改造。應用能效檢測分析、自動控制管理系統(tǒng)等方式,對化工、輕紡、制藥、冶金等行業(yè)重點企業(yè)的電機系統(tǒng)進行優(yōu)化和運行控制,改造上下游關聯(lián)度較大的生產(chǎn)線和電機系統(tǒng)集群。
2)積極推廣合同能源管理改造機制。支持采用合同能源管理模式促進電機能效提升。鼓勵高效電機生產(chǎn)企業(yè)成立節(jié)能服務公司或與專業(yè)的節(jié)能服務公司合作,選擇部分行業(yè)或領域,以合同能源管理模式推廣高效電機。鼓勵專業(yè)的節(jié)能服務公司對企業(yè)電機系統(tǒng)進行技術改造,建立電機系統(tǒng)節(jié)能改造合同能源管理產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
3)加強電機系統(tǒng)改造技術業(yè)務培訓。選擇和依托有條件的電機生產(chǎn)企業(yè)或者中介機構,建立高效電機技術培訓中心,構建全省電機能效提升分級培訓體系,對節(jié)能主管部門、節(jié)能監(jiān)察機構、重點用電企業(yè)進行相關政策、標準、規(guī)范及高效電機應用與電機系統(tǒng)節(jié)能、電平衡測試等方面培訓。尤其是對全省年耗能5000t以上的重點用能企業(yè)進行業(yè)務培訓。
4)要摸清耗能大戶用能底數(shù),開展電平衡測試工作。對年耗電1000萬kWh以上的工業(yè)企業(yè)要委托有技術資質的單位開展電平衡測試,對企業(yè)電力、電量消耗總量,構成、分布、流向,重點設備及系統(tǒng)的用電效率進行測試,進一步分析挖掘節(jié)電潛力,提出解決方案。
(3)加大淘汰落后電機的力度
據(jù)摸底調查和測算,我省處于落后淘汰類的既有電機中占電機總量的4%,如果加上已經(jīng)運行20年以上的大量既有低效電機,需要淘汰的電機數(shù)量較大,為此要采取相應的措施,加快淘汰落后電機速度。
1)繼續(xù)制訂在用低效電機淘汰路線圖。在完成前三年淘汰任務后,要繼續(xù)根據(jù)既有落后電機的分布情況,制定中長期的低效落后電機淘汰路線圖。充分運用行政、市場、經(jīng)濟等手段,推動落后低效電機逐步退出應用市場。除了加快淘汰列入工業(yè)和信息化部《高耗能落后機電設備(產(chǎn)品)淘汰目錄》(第一批)J系列在用電機及第二批淘汰目錄中1993年前生產(chǎn)的Y系列三相異步電機和2003年前生產(chǎn)的Y系列三相異步電機及Y2和Y3系列電機外,鼓勵企業(yè)主動淘汰服役時間超過20年(或總運行時間超過6萬h)的高壓三相籠型異步電機。要根據(jù)不同行業(yè)和電機的實際運行時間,按照輕重緩急,對節(jié)能潛力大的低效電機率先淘汰。
2)進一步完善落后電機淘汰機制。一是摸清重點耗能企業(yè)的低效落后電機的實際使用情況,由節(jié)能主管部門分年度下達落后電機淘汰計劃指標,明確淘汰的規(guī)模和時間要求,并作為企業(yè)年度節(jié)能工作考核的內容之一;二是加大節(jié)能監(jiān)察力度。各級能源監(jiān)察機構,要將企業(yè)電機能效標準執(zhí)行情況列入監(jiān)察計劃,加大監(jiān)察力度,促進落后低效電機的淘汰。研究建立并逐步實施相應的差別化電價或懲罰性電價政策措施;三是把淘汰落后電機與電機系統(tǒng)節(jié)能改造相結合,支持系統(tǒng)節(jié)能改造時用高效電機替換低效電機,將淘汰落后低效電機納入節(jié)能改造資金的獎勵對象。
(4)加強社會輿論宣傳
要利用各種媒體積極宣傳電機節(jié)能的效果,促進高效電機的廣泛使用。要充分利用節(jié)能宣傳周、我為節(jié)能減排獻一策等多種形式,加大宣傳力度,倡導節(jié)約型的生產(chǎn)及消費方式,提高企業(yè)管理層對電機系統(tǒng)節(jié)能管理的認識和主動節(jié)能的執(zhí)行力。充分發(fā)揮企業(yè)、節(jié)能機構、監(jiān)督機構、媒體的作用,營造共同推動高效電機推廣的良好氛圍。