电机系统节能与标准化

    一、电机系统和电机系统节能的含义

    电机系统包括电动机，被拖动装置，传动系统，控制(调速)系统以及管网负荷等，是一个涉及多学科、

多专业、多领域的复杂系统。电机系统首先是通过电动机将电能转化为机械能，再通过被拖动装置(如风机、

水泵、压缩机、机床、传送带等)做功，实现所需的各种功能。

    电机系统用于各行各业，涉及各种复杂多样的工况，不同的负载特性以及千差万别的工艺过程。因此

电机系统节能工程技术是在首先满足负载要求功能的前提下，设计、制造和选用合适的系统部件，并合理组

合匹配，使系统综合节能效果和系统性价比达到最佳或较佳的综合工程技术。由于电机系统的多样性，不同
电机系统可采用不同的节能措施。

    从上表看出，电机系统节能工程是需要综合考虑电动机本体、电动机拖动设备、控制电动机的装置、

管网系统、实现的负载功能等多种因素的复杂的系统节能工程。

    二、电机系统节能的必要性和紧迫性

    电机是量大面广的产品，是用电耗能大户，也是最具节能潜力的产业。 2008 年 IEC 发布的 IEC60034
—30《单速三相笼型感应电动机的能效分级》标准指出：提高电机系统的效率是节能工程关注的重点，通过

系统优化其节能潜力可达到 30～60％。国外先进国家和地区都非常重视电机系统节能对实现节能降耗战略

目标的重要作用，采用政府立法，制定能效标准，政府出资资助公共服务机构开展共性关键技术研究，制定
节能导则，通过宣传、培训、信息化服务、技术推广、检测服务等各种手段和措施，促使电机系统合理匹配，

优化设计等，达到提高系统效率的目的。

    截止 2008 年底，我国电动机总装机容量为 12 亿千瓦以上，其系统用电量约占总用电量的 60％1)g 上，

即约用电 2．06 万亿千瓦时以上，折合标煤 8．31 亿吨以上。但我国电机系统运行效率比国外先进水平低
25～30％，如果能改造现有电机系统的一半，使之平均提高运行效率 25％，与 2008 年统计比，则可年节

约用电 2575 亿千瓦时以上，折合标煤 1．04 亿吨以上，还将节约建电站的投资和相应配套设施的投资，大

大减少温室气体排放。电机系统节能对维护我国能源安全、促进环境保护、实现我国电机系统节能的跨越式
和可持续发展、提高我国电机系统节能的核心竞争力具有重要的意义，并且是十分迫切和必要的。

    三、电机系统节能面临的问题

    电机系统节能潜力大，受到国内外普遍关注。但我国在电机系统节能技术和产品的发展上比较滞后，

严重影响了电机系统节能工程的实施，其面临的主要困难有：电机系统应用工况复杂多样，不同的负载特性，
要综合考虑整个电机系统的工况、运行状况和负载特性，使整个系统的最佳匹配，从而提高系统的运行效率。

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”

因此采取的节能措施要 对症下药 、 量体裁衣 。而我国在电机系统节能综合集成技术和应用技术研究领
域起步较晚，水平较

低，节能工程实施效果不够明显。

    

“

缺乏相应的标准。我国电机系统由于系统设计最大化、选型和设备采购等原因，大都运行在 大马拉小

”

车 的状态下，能源浪费严重，有的仅单个部件高效，系统机组效率未必高效；反映电机拖动典型设备如：

水泵、风机、压缩机等的机组能效标准技术研究比较缺乏；再就是涉及有效、适用、实用的系统选型、匹配
和优化标准、系统节能改造标准、系统节能检测、评估标准等也不健全；缺乏指导、规范电机系统节能技术

和产品发展的相关标准。从而造成对节能效果和节能量不能进行科学的判定，影响了电机系统节能技术的推
广。目前急需在大量、持久、实实在在的科研、测试、应用基础上，脚踏实地的建设电机系统节能标准体系，

有效地服务于电机系统节能工程建设。

    我国通用节能电机匹配技术和专用节能产品缺乏。目前对高效节能产品存在的误区之一是：使用高效

电机就一定节能。对于风机、水泵、压缩机等转矩与转速的平方成正比的负载，高效电机比低效电机的转速

高，将导致高效电机的输出功率大于低效电机，可能抵消改进效率所期望带来的节能利益。在某些情况下，
高效电机的实际输入功率甚至可能比低效电机还要大。因此，简单地用同规格、高成本的高效电机代替低效

电机用于风机、水泵、压缩机类负载，节能效果并不理想。有时即使各单个部件是高效节能，组合在一起却
达不到高效节能目的，且成本大大(高效电机耗材多)增加。高效电机的使用和推广自然步履维艰。而先进

工业国家为了满足不同负载特性需求、其通用和专用电机的比例是 3：7，以达到节能的效果，而我国是
7：3，缺乏专用高效节能电机产品，如高效水泵、风机、压缩机专用高效电机等。

    误区之二是：采用变频调速就一定节能。随着节能需求的不断增加，变频调速也越来越多的应用于节

能。但盲目的使用变频器并不一定能达到很好的节能效果，且资金投入较大。应根据节能量的大小和投入、

系统的特性，进行性价比分析，制定不同的系统节能方案。采用变频调速应考虑的主要因素有：运行工况，