寶鋼特鋼有限公司能源環(huán)保部 沈南飛 王宏寶

以合同能源管理模式實(shí)施電機(jī)升級(jí)改造

寶鋼特鋼有限公司能源環(huán)保部 沈南飛 王宏寶

嚴(yán)峻的經(jīng)營(yíng)形勢(shì)和節(jié)能減排壓力下的企業(yè)，通過合同能源管理模式，借助于節(jié)能服務(wù)公司資金與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)企業(yè)低效電機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，提升電機(jī)能效，減少電能消耗，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

合同能源管理；低效電機(jī)；高效電機(jī)；升級(jí)改造；節(jié)能效益；

1背景

國(guó)家工信部2009年公布了第1批高耗能落后機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄，JO系列低壓異步電機(jī)名列其中；國(guó)家工信部2012年公布了第2批高耗能落后機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄，Y系列低壓異步電機(jī)列入其中。2013年6月10日，國(guó)家工信部、國(guó)家質(zhì)檢總局下發(fā)了電機(jī)能效提升計(jì)劃（2013-2015年），要求相關(guān)企業(yè)按照落后電機(jī)淘汰目標(biāo)任務(wù)，制定3年的淘汰計(jì)劃，明確淘汰時(shí)間和措施，并組織實(shí)施。推廣應(yīng)用高效電機(jī)是國(guó)家“十二五”節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容，也是上海市“十二五”深入推進(jìn)節(jié)能減排的重要抓手，是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)能效升級(jí)和應(yīng)對(duì)氣候變化的有效途徑。政府出臺(tái)一系列的配套政策，督促、支持用戶加快推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)效率提升。

2低效電機(jī)情況調(diào)研與改造梳理

為推進(jìn)低效電機(jī)淘汰工作，特鋼公司與節(jié)能服務(wù)公司合作，組織力量對(duì)特鋼公司在用電機(jī)進(jìn)行調(diào)研，重點(diǎn)對(duì)列入淘汰目錄的通用型JO、Y系列以及即將列入淘汰目錄的Y2、Y3電機(jī)進(jìn)行全面細(xì)致調(diào)查。特鋼公司擁有低壓電機(jī)總量為10883臺(tái)，其中通用電機(jī)3010臺(tái)，其分布情況如下：YX3高效電機(jī)79臺(tái)，占2.6%。主要分布在銀亮鋼廠的銀剝車間（78臺(tái)）與磨床配套，平均功率5kW。Y2、Y3普效電機(jī)760臺(tái)，占25.2%。主要分布在新產(chǎn)線。納入淘汰目錄的Y系列低效電機(jī)1987臺(tái)，占66.0%，主要在老產(chǎn)線，新產(chǎn)線中也有使用；JO系列電機(jī)184臺(tái)，占6.1%，主要分布在老產(chǎn)線。

在全面調(diào)查基礎(chǔ)上，對(duì)納入淘汰目錄的電機(jī)按功率數(shù)、開動(dòng)時(shí)間、負(fù)載率、產(chǎn)品系列進(jìn)行梳理。根據(jù)分步推進(jìn)的要求，電機(jī)功率5.5kW及以上、開動(dòng)時(shí)間超過3000h、負(fù)荷率50%以上JO及Y系列電機(jī)作為首批改造對(duì)象。經(jīng)梳理排查共有505臺(tái)、總功率15782kW的通用低壓三相異步電機(jī)納入首批改造對(duì)象，詳見表1。

表1納入淘汰目錄的低效電機(jī)

3項(xiàng)目改造策劃

由于目前尚無合同能源管理模式在電機(jī)升級(jí)改造中的應(yīng)用案例，而實(shí)施過程必須面對(duì)高效電機(jī)選型、費(fèi)用投入測(cè)算、節(jié)電效益認(rèn)定、政府補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)取得、舊電機(jī)回收處置、現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試等多個(gè)環(huán)節(jié)。為降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，我們先在特鋼公司的某子公司進(jìn)行了小規(guī)模的試點(diǎn)，以打通項(xiàng)目實(shí)施中流程環(huán)節(jié)，積累項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

由于新電機(jī)節(jié)電率一般在3%-5%左右，通過合同能源管理模式實(shí)施電機(jī)升級(jí)改造，可以充分利用政府對(duì)電機(jī)升級(jí)改造的政策支持，減少投入是項(xiàng)目成功進(jìn)行的關(guān)鍵。我們做法如下：

（1）高效電機(jī)的選用通過招標(biāo)采購(gòu)方式確定，以降低新電機(jī)采購(gòu)費(fèi)用；

（2）選用列入國(guó)家節(jié)能惠民工程產(chǎn)品的高效電機(jī)，以享受新電機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼；

（3）打破用戶設(shè)備管理中舊設(shè)備處置慣例，由節(jié)能服務(wù)公司回收更換下的舊電機(jī)，送上海市經(jīng)信委指定的上海電科所回收處置，舊電機(jī)回收及補(bǔ)貼資金抵充項(xiàng)目投入；

（4）利用現(xiàn)有的設(shè)備維保隊(duì)伍實(shí)施電機(jī)的更換，降低施工費(fèi)用；

（5）項(xiàng)目節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)和項(xiàng)目診斷補(bǔ)貼由節(jié)能服務(wù)公司與用戶共享。

4對(duì)電機(jī)制造商的要求

為保證合同能源管理項(xiàng)目的順利實(shí)施，節(jié)能設(shè)備的選用顯得尤為關(guān)鍵，為此我們對(duì)電機(jī)制造商從產(chǎn)品質(zhì)量保證、節(jié)能產(chǎn)品推廣目錄、售后服務(wù)等方面，提出了如下嚴(yán)格的要求：

（1）高效電機(jī)制造商必須擁有設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、維護(hù)等方面的專門技術(shù)人才和精良的加工設(shè)備，取得權(quán)威機(jī)關(guān)頒發(fā)的ISO-9000系列的認(rèn)證書；

（2）高效電機(jī)產(chǎn)品型規(guī)擁有生產(chǎn)許可證，且必須是列入國(guó)家“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”高效電機(jī)推廣目錄的產(chǎn)品，并承諾在合同簽訂時(shí)直接扣除相應(yīng)的財(cái)政補(bǔ)貼金額；

（3）高效電機(jī)制造商須對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、使用性能、供貨的完整性、先進(jìn)性、可靠性負(fù)責(zé)，對(duì)設(shè)備的安裝指導(dǎo)和調(diào)試指導(dǎo)、考核負(fù)責(zé)，并提供優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。

5對(duì)電機(jī)關(guān)鍵材料要求：

為保證選用電機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量、能效水平、適用場(chǎng)合等提出了除YX3高效電機(jī)通用要求外，根據(jù)電機(jī)產(chǎn)品的特點(diǎn)，提出如下要求：

（1）電機(jī)為節(jié)能型設(shè)計(jì)，效率等級(jí)滿足標(biāo)準(zhǔn)IEC60034-30中IE2以上的能效要求。

（2）電機(jī)制造需符合國(guó)家和有關(guān)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB755-2000，矽鋼片采用武鋼或?qū)氫搩?yōu)質(zhì)冷軋矽鋼片。

（3）繞組使用高性能電磁線，采用先進(jìn)緊密的繞線和綁扎工藝。

（4）軸承是電機(jī)使用過程中的關(guān)鍵易損部件，為保證電機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，要求選用國(guó)際著名SKF或NSK品牌的軸承。

（5）電機(jī)按F級(jí)絕緣制造，采用高性能的絕緣材料和先進(jìn)的浸漆技術(shù)，溫升按B級(jí)考核。

（6）為滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求，要求電機(jī)起始防護(hù)等級(jí)為IP55。

（7）針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境要求如：溫度、濕度、粉塵、安裝方式等工況，要求能提供專業(yè)技術(shù)方案。

6對(duì)現(xiàn)場(chǎng)改造施工單位的要求

電機(jī)改造具有量多、面廣的特點(diǎn)，且大多與主生產(chǎn)線密切關(guān)聯(lián)，這就決定了現(xiàn)場(chǎng)改造與生產(chǎn)節(jié)奏密切相關(guān)?，F(xiàn)場(chǎng)改造施工周期長(zhǎng)、連續(xù)性差必然導(dǎo)致施工費(fèi)用提高，將直接影響到合同能源管理項(xiàng)目分享期的長(zhǎng)短。從項(xiàng)目實(shí)施來看，委托現(xiàn)有維保隊(duì)伍施工是較佳的選擇，一方面，可減少過程中協(xié)調(diào)配合難度；另一方面，可減少待工造成施工費(fèi)用增加的問題。正式施工前，要求施工方簽訂安全協(xié)議，明確各方在施工過程中的安全職責(zé)，確保過程安全、質(zhì)量受控。施工結(jié)束后，由業(yè)主、施工隊(duì)伍和合同能源管理服務(wù)公司三方共同對(duì)電機(jī)改造項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收確認(rèn)。

7節(jié)能量的確定與項(xiàng)目改造效果

由于高效電機(jī)替換低效電機(jī)取得的節(jié)電率一般在3%-5%之間，較小的節(jié)電比例，加上負(fù)載的變動(dòng)特征，因此很難通過安裝普通計(jì)量器具來精確衡量，除非借助于專業(yè)測(cè)試儀器，分不同工況對(duì)比測(cè)試分析來實(shí)現(xiàn)，但測(cè)試周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，對(duì)大規(guī)模改造不具操作性。

本次改造，雙方協(xié)商決定采用國(guó)家工信部節(jié)能與綜合利用司的全國(guó)電機(jī)能效提升計(jì)劃培訓(xùn)系列教材《技術(shù)指南》推薦的理論計(jì)算方式進(jìn)行節(jié)能量的計(jì)算。計(jì)算方法如下：

式中：

△W：電機(jī)節(jié)電量

η0：舊電機(jī)效率（產(chǎn)品國(guó)標(biāo)值）

η1：新電機(jī)效率（產(chǎn)品國(guó)標(biāo)值）

Pe：電機(jī)額定功率（電機(jī)銘牌值）

H：電機(jī)年運(yùn)行時(shí)間（以上年度各臺(tái)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間為準(zhǔn)）

Kfz：電機(jī)負(fù)載率（以上年度各臺(tái)電機(jī)實(shí)際負(fù)載率為依據(jù)）

電機(jī)年運(yùn)行時(shí)間和負(fù)載率取上一年度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分別代入節(jié)能量理論計(jì)算公式（1），計(jì)算得出電機(jī)改造后年節(jié)電量為186.2萬kWh，折合標(biāo)煤558.6t，按0.7元/kWh電價(jià)計(jì)算，年節(jié)電效益130.34萬元。

首批505臺(tái)，總功率15782kW的電機(jī)進(jìn)行改造升級(jí)，電機(jī)購(gòu)置費(fèi)用362萬元，在扣除國(guó)家電機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼和舊電機(jī)回收費(fèi)用后實(shí)際投入212萬元，加上施工費(fèi)用等90萬元后，項(xiàng)目總投入302萬元，項(xiàng)目靜態(tài)回收年限為2.32年。

8結(jié)束語

采用合同能源管理模式進(jìn)行電機(jī)的升級(jí)改造，一方面可緩解企業(yè)設(shè)備改造資金壓力，另一方面可克服一般改造方式帶來的流程長(zhǎng)，實(shí)施效率低的弊端，對(duì)加快電機(jī)能效提升具有積極的推進(jìn)作用，是完成電機(jī)能效提升計(jì)劃的有效途徑，項(xiàng)目極具推廣價(jià)值。特鋼公司在成功完成首批電機(jī)改造后，又與節(jié)能服務(wù)公司就第二批電機(jī)改造工作簽訂了意向協(xié)議，以加快電機(jī)的升級(jí)改造。

[1]工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司《技術(shù)指南》工業(yè)和信息部全國(guó)電機(jī)能效提升計(jì)劃培訓(xùn)教材

[2]孫克軍中小微型電機(jī)使用與維修手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社2011年

Im p lementation of EMC(energy Managem ent Contract)to Upgrade Electrical Motor Renovation

Shen Nan fei,Wang Hong bao

Facing difficult operating condition and under energy-saving p ressure,the enterp rises could upgrade low-efficient electrica l motor through EMC m ode relying on energy-saving service company capital and technology advantages,which could im p rove motor efficiency,reduce e lec tricity consump tion,reduce operation cost and imp rove p roduct com petiveness.

energy m anagem ent contract,inefficient motors,high effic ient motors, upgrad ing renovation,energy-saving effect

沈南飛（1962-），男，工程碩士，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事能源技術(shù)和管理工作。王宏寶（1960-），男，工程碩士，高級(jí)合同能源管理師，現(xiàn)從事能源技術(shù)和管理工作。