電機節(jié)能潛力大技術(shù)攻堅是關(guān)鍵
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國家發(fā)展和改革委員會今年啟動了“十一五”國家十大重點節(jié)能工程，電機系統(tǒng)節(jié)能工程是其中之一。據(jù)悉，2006～2007年將全面啟動電機系統(tǒng)節(jié)能工程的各項工作，規(guī)劃在重點用電行業(yè)節(jié)電改造示范的基礎(chǔ)上，推廣到所有改造行業(yè)，每年改造500萬千瓦,形成年節(jié)電能力50億千瓦時；同時抓緊實施電動機系統(tǒng)節(jié)電工程所需的配套政策、標準、規(guī)范的制定、頒布及宣貫；計劃到2010年共改造2500萬千瓦，實現(xiàn)節(jié)電250億千瓦時。
技術(shù)是“短板”
電動機系統(tǒng)是一個面大量廣的應用產(chǎn)業(yè)。2003年各類電動機總裝機容量約為4.2億千瓦，年耗電10000億千瓦時以上，約占全國用電量的60%，運行效率比國外先進水平低10~20個百分點，相當于每年浪費電能約1500億千瓦時。2003年我國電動機年產(chǎn)量約為4500萬千瓦，平均效率比發(fā)達國家低2~3個百分點。電動機拖動系統(tǒng)效率比發(fā)達國家低10～30個百分點，相當于國際20世紀七、八十年代的水平。在使用壽命、可靠性、材料消耗、噪聲及振動方面都有一定差距。
有專家分析認為，目前電動機系統(tǒng)在技術(shù)方面的欠缺成為制約節(jié)能發(fā)展的“短板”。
首先，我國電動機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與裝備水平距離節(jié)能目標相差很遠，采用變頻調(diào)速電動機系統(tǒng)仍為少數(shù)，不到總量的10%；我國中小電動機基本是通用常規(guī)類型，還沒能形成變頻調(diào)速電動機系列，變頻器電動機集成、智能電動機、機電一體化技術(shù)與國際相比有一定差距。
其中，國產(chǎn)中小功率變頻器多為U/f比控制方式，很少采用先進矢量控制及直接轉(zhuǎn)矩控制方式，其控制性能、保護技術(shù)、可靠性等方面難以與國際產(chǎn)品抗衡，只能采取低成本、低價格的市場策略，占據(jù)低端市場。
其次，新型可關(guān)斷電力電子器件取代普通晶閘管已成為趨勢，目前國際電機采用IGBT/IGCT等新型電力電子器件的變頻器已成為電動機系統(tǒng)節(jié)能的主流。但我國電力電子器件技術(shù)及制造水平與國際水平差距很大，除普通晶閘管外還不能制造IGBT/IGCT等新型電力電子器件，因此國產(chǎn)變頻IGBT/IGCT電力電子器件及電容等配套部件絕大部分需要依賴進口。
國產(chǎn)普通晶閘管的交交變頻雖已成熟，但應用范圍局限。國外變頻調(diào)速技術(shù)與產(chǎn)品占中國電動機系統(tǒng)節(jié)能市場的主導地位。特別是國家重點工程項目的高性能、大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)基本上被國外產(chǎn)品占據(jù)。采用新型電力電子器件的國產(chǎn)大功率高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)還是空白。
特別是在電動機系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域還缺少系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計方法和評估手段，變頻調(diào)速還沒有完善的技術(shù)標準、測試規(guī)范和測試手段。
電力電子及變頻調(diào)速技術(shù)是高新技術(shù)，先進國家在該領(lǐng)域的研究開發(fā)投入很大。我國該領(lǐng)域技術(shù)在總體上與國際水平相差5~10年。盡管我國政府對電動機系統(tǒng)節(jié)能十分重視，但在該領(lǐng)域的研究開發(fā)投入少，且有限的投入也大多數(shù)是低水平的重復開發(fā)。還沒有形成電力電子及變頻調(diào)速領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的平臺，無法形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
提倡高效能技術(shù)應用
業(yè)內(nèi)人士認為，要提高電動機系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展就必須首先從提升技術(shù)入手，鼓勵制造高效電動機，強制淘汰低效電動機。按照目前電動機效率分類及國際IEC電動機標準，高效電動機的效率一般為75%~89%。目前我國實際運行中電動機主要集中在0.55~100千瓦功率等級電動機的平均效率提高為92%；開發(fā)并應用變頻調(diào)速電動機，并形成產(chǎn)業(yè)化；對常規(guī)電動機的同功率、同體積、同材料的變頻調(diào)速電動機，效率提高1%～3%；緊跟國際發(fā)展趨勢，開發(fā)和研制智能化電動機，即把電動機變頻器和控制系統(tǒng)集成到一起的電動機系統(tǒng)，使該系統(tǒng)節(jié)能達20%～30%。
其次，變頻器是電動機系統(tǒng)節(jié)能重要部件，采用變頻調(diào)速后的電動機系統(tǒng)效率可以節(jié)能10%~15%。而電動機調(diào)速節(jié)能潛力大，但僅僅只靠變頻速度是不夠的，因此，針對特殊應用和特定范圍，采用其他方法更能體現(xiàn)經(jīng)濟性。比如，國產(chǎn)普通晶閘管的交交變頻雖已成熟，應進一步擴大規(guī)模和應用范圍。對于IGBT/IGCT等新型電力電子器件，應以應用技術(shù)研發(fā)和推廣應用為主，同時積極組織新型器件的研發(fā)。并且重點研究開發(fā)采用新型電力電子器件研制高性能、污染小的大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，在鋼鐵、煤炭、機車牽引等行業(yè)中樹立一批國產(chǎn)化裝備技術(shù)的發(fā)展。
此外，應對電動機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)和應用技術(shù)進行研究，建立電動機系統(tǒng)節(jié)能的技術(shù)標準、測試標準和測試規(guī)范 |
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