以合同能源管理模式实施电机升级改造

宝钢特钢有限公司能源环保部 沈南飞 王宏宝

以合同能源管理模式实施电机升级改造

宝钢特钢有限公司能源环保部 沈南飞 王宏宝

严峻的经营形势和节能减排压力下的企业，通过合同能源管理模式，借助于节能服务公司资金与技术优势，对企业低效电机进行升级改造，提升电机能效，减少电能消耗，降低生产成本，提高企业的产品竞争力。

合同能源管理；低效电机；高效电机；升级改造；节能效益；

1背景

国家工信部2009年公布了第1批高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录，JO系列低压异步电机名列其中；国家工信部2012年公布了第2批高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录，Y系列低压异步电机列入其中。2013年6月10日，国家工信部、国家质检总局下发了电机能效提升计划（2013-2015年），要求相关企业按照落后电机淘汰目标任务，制定3年的淘汰计划，明确淘汰时间和措施，并组织实施。推广应用高效电机是国家“十二五”节能减排工作的重要内容，也是上海市“十二五”深入推进节能减排的重要抓手，是促进产业能效升级和应对气候变化的有效途径。政府出台一系列的配套政策，督促、支持用户加快推进电机系统效率提升。

2低效电机情况调研与改造梳理

为推进低效电机淘汰工作，特钢公司与节能服务公司合作，组织力量对特钢公司在用电机进行调研，重点对列入淘汰目录的通用型JO、Y系列以及即将列入淘汰目录的Y2、Y3电机进行全面细致调查。特钢公司拥有低压电机总量为10883台，其中通用电机3010台，其分布情况如下：YX3高效电机79台，占2.6%。主要分布在银亮钢厂的银剥车间（78台）与磨床配套，平均功率5kW。Y2、Y3普效电机760台，占25.2%。主要分布在新产线。纳入淘汰目录的Y系列低效电机1987台，占66.0%，主要在老产线，新产线中也有使用；JO系列电机184台，占6.1%，主要分布在老产线。

在全面调查基础上，对纳入淘汰目录的电机按功率数、开动时间、负载率、产品系列进行梳理。根据分步推进的要求，电机功率5.5kW及以上、开动时间超过3000h、负荷率50%以上JO及Y系列电机作为首批改造对象。经梳理排查共有505台、总功率15782kW的通用低压三相异步电机纳入首批改造对象，详见表1。

表1纳入淘汰目录的低效电机

3项目改造策划

由于目前尚无合同能源管理模式在电机升级改造中的应用案例，而实施过程必须面对高效电机选型、费用投入测算、节电效益认定、政府补贴和奖励取得、旧电机回收处置、现场安装调试等多个环节。为降低项目风险，我们先在特钢公司的某子公司进行了小规模的试点，以打通项目实施中流程环节，积累项目经验。

由于新电机节电率一般在3%-5%左右，通过合同能源管理模式实施电机升级改造，可以充分利用政府对电机升级改造的政策支持，减少投入是项目成功进行的关键。我们做法如下：

（1）高效电机的选用通过招标采购方式确定，以降低新电机采购费用；

（2）选用列入国家节能惠民工程产品的高效电机，以享受新电机购置补贴；

（3）打破用户设备管理中旧设备处置惯例，由节能服务公司回收更换下的旧电机，送上海市经信委指定的上海电科所回收处置，旧电机回收及补贴资金抵充项目投入；

（4）利用现有的设备维保队伍实施电机的更换，降低施工费用；

（5）项目节能奖励和项目诊断补贴由节能服务公司与用户共享。

4对电机制造商的要求

为保证合同能源管理项目的顺利实施，节能设备的选用显得尤为关键，为此我们对电机制造商从产品质量保证、节能产品推广目录、售后服务等方面，提出了如下严格的要求：

（1）高效电机制造商必须拥有设计、制造、安装、调试、维护等方面的专门技术人才和精良的加工设备，取得权威机关颁发的ISO-9000系列的认证书；

（2）高效电机产品型规拥有生产许可证，且必须是列入国家“节能产品惠民工程”高效电机推广目录的产品，并承诺在合同签订时直接扣除相应的财政补贴金额；

（3）高效电机制造商须对产品质量、使用性能、供货的完整性、先进性、可靠性负责，对设备的安装指导和调试指导、考核负责，并提供优质的售后服务。

5对电机关键材料要求：

为保证选用电机的产品质量、能效水平、适用场合等提出了除YX3高效电机通用要求外，根据电机产品的特点，提出如下要求：

（1）电机为节能型设计，效率等级满足标准IEC60034-30中IE2以上的能效要求。

（2）电机制造需符合国家和有关行业相关标准GB755-2000，矽钢片采用武钢或宝钢优质冷轧矽钢片。

（3）绕组使用高性能电磁线，采用先进紧密的绕线和绑扎工艺。

（4）轴承是电机使用过程中的关键易损部件，为保证电机长期可靠运行，要求选用国际著名SKF或NSK品牌的轴承。

（5）电机按F级绝缘制造，采用高性能的绝缘材料和先进的浸漆技术，温升按B级考核。

（6）为满足现场环境要求，要求电机起始防护等级为IP55。

（7）针对不同的应用环境要求如：温度、湿度、粉尘、安装方式等工况，要求能提供专业技术方案。

6对现场改造施工单位的要求

电机改造具有量多、面广的特点，且大多与主生产线密切关联，这就决定了现场改造与生产节奏密切相关。现场改造施工周期长、连续性差必然导致施工费用提高，将直接影响到合同能源管理项目分享期的长短。从项目实施来看，委托现有维保队伍施工是较佳的选择，一方面，可减少过程中协调配合难度；另一方面，可减少待工造成施工费用增加的问题。正式施工前，要求施工方签订安全协议，明确各方在施工过程中的安全职责，确保过程安全、质量受控。施工结束后，由业主、施工队伍和合同能源管理服务公司三方共同对电机改造项目进行质量验收确认。

7节能量的确定与项目改造效果

由于高效电机替换低效电机取得的节电率一般在3%-5%之间，较小的节电比例，加上负载的变动特征，因此很难通过安装普通计量器具来精确衡量，除非借助于专业测试仪器，分不同工况对比测试分析来实现，但测试周期长、费用高，对大规模改造不具操作性。

本次改造，双方协商决定采用国家工信部节能与综合利用司的全国电机能效提升计划培训系列教材《技术指南》推荐的理论计算方式进行节能量的计算。计算方法如下：

式中：

△W：电机节电量

η0：旧电机效率（产品国标值）

η1：新电机效率（产品国标值）

Pe：电机额定功率（电机铭牌值）

H：电机年运行时间（以上年度各台电机实际运行时间为准）

Kfz：电机负载率（以上年度各台电机实际负载率为依据）

电机年运行时间和负载率取上一年度的统计数据，分别代入节能量理论计算公式（1），计算得出电机改造后年节电量为186.2万kWh，折合标煤558.6t，按0.7元/kWh电价计算，年节电效益130.34万元。

首批505台，总功率15782kW的电机进行改造升级，电机购置费用362万元，在扣除国家电机购置补贴和旧电机回收费用后实际投入212万元，加上施工费用等90万元后，项目总投入302万元，项目静态回收年限为2.32年。

8结束语

采用合同能源管理模式进行电机的升级改造，一方面可缓解企业设备改造资金压力，另一方面可克服一般改造方式带来的流程长，实施效率低的弊端，对加快电机能效提升具有积极的推进作用，是完成电机能效提升计划的有效途径，项目极具推广价值。特钢公司在成功完成首批电机改造后，又与节能服务公司就第二批电机改造工作签订了意向协议，以加快电机的升级改造。

[1]工业和信息化部节能与综合利用司《技术指南》工业和信息部全国电机能效提升计划培训教材

[2]孙克军中小微型电机使用与维修手册机械工业出版社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

沈南飞（1962-），男，工程硕士，高级工程师，现从事能源技术和管理工作。王宏宝（1960-），男，工程硕士，高级合同能源管理师，现从事能源技术和管理工作。