2021年11月22日工業和信息化部、市場監督管理總局聯合印發《電機能效提升計劃(2021-2023年)》,提出到2023年高效節能電機年產量達到1.7億千瓦,在役高效節能電機占比達到20%以上,實現年節電量490 億千瓦時。文件明確提到“針對風機、水泵、壓縮機、機床等通用設備, 鼓勵采用2級能效及以上的電動機。針對變負荷運行工況,推廣2級能效及以上的變頻調速永磁電機”。
根據2013版《永磁同步電動機》標準判斷,現產永磁電機分布在一級、二級能耗區間;再結合《電動機能效限定值及能效等級》(GB 18613-2020) 和“電機能效提升計劃”,只有部分高性能釹鐵硼稀土永磁電動機可以達到一級能耗標準(對應IE5)的95%以上效率,其余稀土永磁電機屬于二級能耗標準。目前稀土永磁電機可以節省10%以上的電力,將效率提升至95% 以上。采用稀土永磁同步電動機,無功功率節電率可達85%,有功功率節電率可達23%~25%,節電效果顯著。
那么,為什么要大力發展稀土永磁節能電機?
首先,工業電機是社會耗電量最大的領域。2020年,我國電機保有量約40億千瓦,總耗電量約4.8萬億千瓦時,占全社會總用電量的64%,其中工業領域電機總用電量為3.84萬億千瓦時,約占工業用電量的 75%,工業領域電機能效每提高1%,可年節約用電量384 億kWh 左右,能效提升 3%即相當一個三峽年發電量。國務院印發《2030年碳達峰行動方案》,其中重點指出推進重點用能設備節能增效,以電機、風機、泵、壓縮機、 變壓器、換熱器、工業鍋爐等設備為重點,全面提升能效標準。
其次,高效節能電機是指通用標準型電動機具有高效率(符合電機能效新標準二級標準以上)的電動機,2020年5月, 我國公布最新電機能效標準《GB18613-2020 電動機能效限定及能效等級》,該標準于2021年6月1日正式實施,IE3(國際標準)以下能效電機將被強制停產。電機類型包含三相異步電機、稀土永磁電機等,傳統的異步電機可以通過增加材料(加大鐵心外徑、增大定子槽型尺寸、增加銅線重量、采用導磁性能好的硅鋼片)等方式提升電機的效率, 但是由于其基本工作原理,傳統異步電機本身效率提升存在天花板,且難度較大,比如部分 IE4 和 IE5 等級能效電機更傾向于使用永磁模式。
再者,更重要的是,與異步電機相比,稀土永磁電機具有天然節能優勢。優勢包括以下四點:
1)高效節能:區別于異步電機,永磁電機的轉子不需要勵磁電流,節能約 15%-20%左右;
2)效率高:永磁電機效率較傳統電機提高2-19個百分點;
3)稀土永磁電機 結構簡單,故障率低;
4)壽命長:永磁電機的轉子采用內嵌密封式結構,有利于降低轉動時的摩擦和氧化,提高電機穩定性和壽命。
此外,更換稀土永磁電機回收周期約1-2年,經濟效益其實很明顯。根據文獻資料《淺談稀土永磁電機在熱電廠的應用》,110kw循環水泵為例,稀土永磁節電率約 8.21%,按照年運行7000h 計算,每年可以節約電能6.32 萬 kwh,按 0.6 元/kwh 計算, 每年可以節約電費 37930 元,水泵售價約71000 元,回收周期約 1.87 年左右。不同應用領域的 15%-20%左右的節電率,回收周期將更短。
審核編輯 :李倩
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原文標題:稀土永磁電機獲得了哪些政策支持?
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