當(dāng)前,我國經(jīng)濟發(fā)展進入了新常態(tài),同時隨著“雙碳”目標(biāo)的提出,綠色低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級加快,能源消費增速放緩,高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸衰減。但必須清醒認(rèn)識到,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快和消費結(jié)構(gòu)持續(xù)升級,我國能源需求剛性增長,資源環(huán)境問題仍是制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸之一,能源資源將會成為我國工業(yè)能否再次快速發(fā)展的一個關(guān)鍵因素
。我國工業(yè)消耗占全國一次能源消費約66%,是節(jié)能降耗工作的重點。作為用能大戶的電機系統(tǒng)則是節(jié)能工作重中之重,而電機系統(tǒng)用能設(shè)備的能效提升工作則是實現(xiàn)電機系統(tǒng)能效提升的重要組成部分。
近年來,國家不斷加強節(jié)能技術(shù)與設(shè)備推廣工作,持續(xù)推進節(jié)能技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)與推廣應(yīng)用
。國家發(fā)展改革委員會、工業(yè)和信息化部、科技部、財政部等政府有關(guān)部門自2009年以來,持續(xù)發(fā)布電機系統(tǒng)領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)及節(jié)能設(shè)備(產(chǎn)品)推廣目錄,并開展了“工業(yè)節(jié)能專項監(jiān)察”“工業(yè)節(jié)能診斷”“節(jié)能服務(wù)進企業(yè)”等多項工作及活動
,加快了高效電機及電機系統(tǒng)技術(shù)及設(shè)備(產(chǎn)品)的推廣和普及,使得電機系統(tǒng)及其用能設(shè)備能效水平已有了很大的提升,但總體水平與歐美等發(fā)達(dá)國家相比仍有明顯的差距,節(jié)能效果常常難以達(dá)到理想的水平,尚存在較大的節(jié)能潛力
。
2021年工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合印發(fā)的《電機能效提升計劃(2021-2023年)》中提出,到2023年高效節(jié)能電機年產(chǎn)量達(dá)到1.7億kW,在役高效節(jié)能電機占比達(dá)到20%以上,實現(xiàn)年節(jié)電量490億kWh,相當(dāng)于年節(jié)約1 500萬tce,減排2 800萬tCO
。上海市工業(yè)企業(yè)起步早、數(shù)量多、其使用的電機及其拖動系統(tǒng)數(shù)量巨大且存在部分企業(yè)設(shè)備老舊的情況,因此本文對上海市100家企業(yè)的電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備實際能效狀況開展摸底調(diào)查和分析研究,并針對目前電機系統(tǒng)用能設(shè)備提升面臨的挑戰(zhàn)提出相應(yīng)建議,進一步促進重點用能設(shè)備及電機系統(tǒng)整體能效水平的提升(見圖1)。
由以往研究
可知,電機系統(tǒng)用電量約占全球制造業(yè)用電的60%,占我國全社會用電量的60%以上,占工業(yè)企業(yè)用電量的70%以上,因此電機及其系統(tǒng)(泵、空壓機、風(fēng)機、制冷空調(diào)等重點用能設(shè)備)在節(jié)能工作中具有重要地位。本文通過對上海市化工、電子信息、汽車、設(shè)備制造、食品制造、醫(yī)藥制造等行業(yè)的100家企業(yè)電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備能效水平進行調(diào)研和數(shù)據(jù)摸底,分析上海市電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備能效水平。
What happened to Carter’s team members after opening the tomb?
2008年,IEC(國際電工委員會)發(fā)布了60034-30標(biāo)準(zhǔn)(即電動機的能效分級標(biāo)準(zhǔn)),其中明確指出電動機的能效等級分為IE1(普通能效)、IE2(中效)、IE3(高效)、IE4(超高效)和IE5(超超高效)5級
。我國也不斷將自己的電機性能與國際對標(biāo),2021年6月,我國新修訂的電機能效標(biāo)準(zhǔn)《電動機能效限定值及能效等級》(GB18613-2020)
正式實施,該標(biāo)準(zhǔn)進一步提高了三相異步電動機能效限定值的要求,其電機能效標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)對比如表1所示。
經(jīng)過對100家企業(yè)重點用能設(shè)備能效的對標(biāo),發(fā)現(xiàn)高效電機僅占所有電機的3.49%(臺數(shù))和1.88%(額定功率),反映出企業(yè)電機能效水平仍有較大的提升空間。建議盡快建立完善的高效電機推廣措施和支持政策,通過數(shù)據(jù)摸排、政策引導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)體系完善、關(guān)鍵技術(shù)研究、市場化推進等方式促進高效電機應(yīng)用推廣工作。
本文根據(jù)國家《電動機能效限定值及能效等級》
《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》
《冷水機組能效限定值及能效等級》
等國家標(biāo)準(zhǔn),將設(shè)備銘牌等參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較得出設(shè)備的能效等級。根據(jù)對標(biāo)后得出的設(shè)備能效等級劃分為高效設(shè)備(達(dá)到1級和2級能效)、普通設(shè)備(低于2級能效達(dá)到3級能效的設(shè)備)、低于能效限定值設(shè)備(低于3級能效)。
同時,本文依托上海市能效中心建立的重點用能設(shè)備能效跟蹤及推廣管理平臺(上海市產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展綜合服務(wù)平臺),進行100家工業(yè)企業(yè)的電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備數(shù)據(jù)收集摸底工作。通過平臺收集企業(yè)填報的電機系統(tǒng)用能設(shè)備相關(guān)參數(shù)并輔以現(xiàn)場調(diào)研,開展電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備能效水平對標(biāo)分析。
指大冰蓋退縮過程中產(chǎn)生的冰面湖或冰蓋消融后期形成的冰川湖浪沖蝕陡崖產(chǎn)生破碎浪沖擊基巖形成蜂窩狀密集洞穴。發(fā)現(xiàn)的少量冰臼為蜂窩狀冰臼。
以100家企業(yè)的重點用能設(shè)備數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備,包括電機、泵、空壓機、制冷空調(diào)的能效水平。
為了解電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備的總體能效水平,首先以額定功率為指標(biāo),將用能設(shè)備分為重點用能設(shè)備和普通用能設(shè)備兩類:大于55 kW的設(shè)備歸為重點用能設(shè)備;小于55 kW的設(shè)備歸為普通用能設(shè)備。經(jīng)調(diào)研統(tǒng)計,填報的重點用能設(shè)備數(shù)量占比24.7%,但從額定功率上看,重點用能設(shè)備占比達(dá)到89.87%。重點用能設(shè)備數(shù)量雖少,但額定功率占比卻非常大,因此本文的設(shè)備對標(biāo)以重點用能設(shè)備為主。所有可對標(biāo)的重點用能設(shè)備能效等級按數(shù)量和功率占比如圖2。
由圖可知,電機的能效等級從數(shù)量上來看,高效設(shè)備占比為3.49%,普通設(shè)備占比為10.22%。從額定功率上來看,高效設(shè)備占比為1.88%,普通設(shè)備占比為14.72%。數(shù)據(jù)表明,目前高效電機(一級、二級能效)占比僅占3.49%(臺數(shù))和1.88%(額定功率),與工信部在《電機能效提升計劃(2021-2023年)》中提出“在役高效節(jié)能電機占比達(dá)到20%以上”的要求有較大距離,反映出企業(yè)電機系統(tǒng)能效水平有較大的提升空間,高效電機的推廣和應(yīng)用工作刻不容緩。建議建立完善的高效電機推廣措施和支持政策,加快高效電機替代的工作。
2)節(jié)能服務(wù)公司參與度較低
根據(jù)電機、泵、空壓機、制冷空調(diào)等的能效標(biāo)準(zhǔn),本文統(tǒng)計了相應(yīng)設(shè)備的能效水平,能效等級按照數(shù)量的占比情況見圖3,按照功率的占比見圖4。
一是將萬元工業(yè)增加值取水量約束性指標(biāo)納入省委、省政府評價各設(shè)區(qū)市領(lǐng)導(dǎo)班子工作實績綜合考核評價體系;二是全省開展節(jié)水型社會試點建設(shè)的縣(市、區(qū))達(dá)到67個,約占全省的39%,實現(xiàn)了“以點帶面、梯次推進”;三是探索實踐了浮動定額、階梯水價、提補水價等節(jié)水激勵機制;四是渠灌區(qū)創(chuàng)造性地實施了“渠改管”工程,解決了計量問題,實現(xiàn)了節(jié)水50%、省錢30%、節(jié)地3%的效果;五是積極培育和發(fā)展農(nóng)民用水者協(xié)會、企業(yè)和社區(qū)用水管理組織,推進了公眾參與、民主化節(jié)水、機制建設(shè)。
高效泵、空壓機、制冷空調(diào)的能效等級從數(shù)量上看,分別占所有對標(biāo)泵、空壓機、制冷空調(diào)的42%、51%、47%,而低于能效限定值的占比仍較高,分別為31%、34%、33%??諌簷C高效占比最高為51%,制冷空調(diào)次之為47%。從功率上看,高效泵、空壓機、制冷空調(diào)分別占所有對標(biāo)泵、空壓機、制冷空調(diào)的36%、38%、45%,而低于能效限定值的占比分別為40%、52%、37%。制冷空調(diào)高效設(shè)備占比最高為45%,空壓機次之為38%。
數(shù)據(jù)表明,泵、空壓機和制冷空調(diào)作為常用工業(yè)設(shè)備整體能效水平均不高,其中高效設(shè)備占比均不超過50%(功率),設(shè)備能效提升潛力較大,節(jié)能低碳工作任重而道遠(yuǎn)。此外,在功率方面的高效設(shè)備占比明顯低于設(shè)備數(shù)量的高效設(shè)備占比,說明大功率的高效設(shè)備能效水平低于小功率設(shè)備的能效水平。因此建議重點推進大功率泵、空壓機、制冷空調(diào)系統(tǒng)等的專項節(jié)能診斷,可以通過發(fā)布目錄、宣傳推廣、政策鼓勵等措施推進電機系統(tǒng)的節(jié)能改造,進一步提升電機系統(tǒng)的整體能效水平。
通過對調(diào)研企業(yè)的隨機走訪,現(xiàn)場查看設(shè)備運行情況和能源管理水平,發(fā)現(xiàn)企業(yè)之間的管理水平和節(jié)能意識依舊存在較大差異,電機系統(tǒng)的能效提升仍然面臨不少挑戰(zhàn)。
3)缺乏統(tǒng)一的技術(shù)改造規(guī)范
通過漳古段SG3標(biāo)段實際對比,素土擠密樁方案可以減少14個月以上,綜合經(jīng)濟效益超過497萬元,節(jié)省了投資;減少了環(huán)境污染及取土征地給附近村民帶來的影響,為水利工程施工行業(yè)提供借鑒參考價值。
企業(yè)不重視能源管理工作,而設(shè)備管理人員認(rèn)為自己工作內(nèi)容就是保供,對電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備的運行管理普遍比較粗放。同時,由于重點用能設(shè)備主要集成在公用設(shè)備和生產(chǎn)線上,企業(yè)對設(shè)備改造是否會對生產(chǎn)穩(wěn)定性和可靠性存在重大影響有顧慮,且連續(xù)性生產(chǎn)的企業(yè)需要合理安排節(jié)能改造時間,也增加了設(shè)備改造的難度。此外,部分企業(yè)只考慮投資成本,忽略了能源運行成本,對使用低效設(shè)備不夠重視,同樣也影響了企業(yè)實施重點用能設(shè)備改造的積極性,在效益下降的企業(yè)中情況尤甚。
由圖2可知,在用能設(shè)備數(shù)量方面,低于能效限定值的設(shè)備占比56.24%,然而普通和高效設(shè)備僅占比43.76%。在用能設(shè)備額定功率方面,低于能效限定值的設(shè)備占比58.59%,普通和高效設(shè)備占比41.41%,低于能效限定值的設(shè)備占比遠(yuǎn)大于普通和高效設(shè)備的占比,且低于能效限定值的設(shè)備超過了50%。從上述結(jié)果反映出,目前調(diào)研的大部分企業(yè)的設(shè)備能效水平還有較大的提升空間。因此,本文以電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備為研究對象,分別分析電機、泵、空壓機、制冷空調(diào)(包括冷水機組、多聯(lián)熱泵、溴化鋰吸收式冷水機組等)的能效水平。
由于設(shè)備管理不完善、說明書丟失、國外設(shè)備參數(shù)不全、使用時間較長等原因?qū)е虏糠制髽I(yè)用能設(shè)備對標(biāo)參數(shù)缺失,反映了很多企業(yè)缺乏完善的設(shè)備信息管理以及能源管理制度。建議進一步推進企業(yè)能源管理中心的建設(shè),加強設(shè)備信息管理及相應(yīng)制度的考察,加快企業(yè)能源管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
1)企業(yè)節(jié)能工作認(rèn)識不足
電機系統(tǒng)節(jié)能的目的是要達(dá)到整個系統(tǒng)效率的提高,它不僅追求電機和拖動設(shè)備等各個環(huán)節(jié)效率的最大化,也追求電機系統(tǒng)整體效率的最大化,而不同工業(yè)領(lǐng)域中電機系統(tǒng)涉及各種不同的工況,因此電機系統(tǒng)節(jié)能是一個復(fù)雜的系統(tǒng)節(jié)能工程。我國目前基本建立了電機系統(tǒng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系框架,但仍缺乏具體電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造和應(yīng)用的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)。
4)示范引領(lǐng)作用不突出
目前,高效設(shè)備生產(chǎn)制造及應(yīng)用推廣的典型企業(yè)示范作用不明顯,行業(yè)中設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)或用戶企業(yè)大多不清楚示范項目的實際示范內(nèi)容,宣傳力度和示范效果有限且缺乏規(guī)范的引導(dǎo)與統(tǒng)一推廣平臺。
約4片葉時進行如下處理:①常規(guī)溫濕度(CK),溫度25/20 ℃,濕度75%;②高溫高濕(HTH),溫度38/28 ℃,濕度100%;③高溫(HT),溫度38/28 ℃,濕度75%;④高濕(HH),溫度25/20 ℃,濕度100%。于20 d后調(diào)查熱害濕害癥狀并統(tǒng)計熱害濕害指數(shù)。
1)建立完善的高效電機推廣機制
2014年12月,國務(wù)院批準(zhǔn)了財政部制定的改革方案,確立了政府會計改革的指導(dǎo)思想、基本原則、主要任務(wù)、具體內(nèi)容、配套措施、實施步驟和組織保障。明確提出了此次改革任務(wù):建立健全政府會計核算體系、報告體系。為以后建成我國特色的政府會計準(zhǔn)則體系奠定堅實基礎(chǔ)。
2)加強企業(yè)信息管理
專業(yè)從事電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備節(jié)能改造的服務(wù)機構(gòu)較少?,F(xiàn)合同能源管理項目等各類獎勵門檻設(shè)置過高,尤其是實施高效用能設(shè)備和改造電機系統(tǒng),若單個項目節(jié)能量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)則沒有相關(guān)獎勵,改造項目利潤太低,大大降低了節(jié)能服務(wù)公司參與積極性。
早在我國舊石器時代,聰明的遠(yuǎn)古人就已經(jīng)會使用和控制火了。在此基礎(chǔ)上,火塘成了最古老的取暖工具?;鹛烈话愣荚O(shè)在門口,以此阻擋從門口吹入的寒風(fēng)。當(dāng)然,這種方式提供的熱量十分有限,難以抵抗嚴(yán)寒。與此同時,人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過火烘烤后的土地能保持較長時間的熱度,于是,大家開始想辦法在房間里升溫取暖。
3)推進系統(tǒng)運行能效檢測,加快節(jié)能技術(shù)改造
俗話說,要教給學(xué)生一杯水,教師要先有一桶水。這話正體現(xiàn)出“學(xué)高為師”的道理。我們要加強學(xué)習(xí),深刻領(lǐng)會新課程改革的理念,不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的教學(xué)理念和方法。實現(xiàn)高中歷史的高效課堂要求教師做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備,即要求我們教師做好教學(xué)六認(rèn)真,在嚴(yán)、細(xì)、實上多下工夫。要拓寬學(xué)習(xí)渠道,爭取學(xué)習(xí)的機會。我們要更新教育教學(xué)觀念,改進教學(xué)模式,將先進的教學(xué)理念轉(zhuǎn)化為教學(xué)行為。高效的教學(xué)過程是主動、有目的、有創(chuàng)造性的師生互動過程。教師要憑借自身的專業(yè)功底和學(xué)識素養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生積極探索,開拓未知領(lǐng)域。
推進用能單位的水泵、風(fēng)機、空壓機等電機系統(tǒng)的運行能效檢測工作,鼓勵第三方節(jié)能技術(shù)服務(wù)機構(gòu)利用更多融資方式針對不同行業(yè)和工況運行特點實施專項改造提升計劃,按照統(tǒng)一的服務(wù)規(guī)范開展能效檢測和節(jié)能診斷,并對企業(yè)的電機系統(tǒng)及重點用能設(shè)備進行節(jié)能改造和運行控制優(yōu)化,為企業(yè)提供節(jié)能診斷、改造、運行管理等服務(wù)。
(Ⅲ)因四邊形AMCD為平行四邊形,故它的對角線MD平分AC,從而可知MD過△AMC的重心W,因此直線DG過點W.
4)開展專業(yè)培訓(xùn)和宣傳
加強企業(yè)設(shè)備運維管理人員的專業(yè)能力建設(shè),開展電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備能效提升的節(jié)能技術(shù)培訓(xùn),使企業(yè)設(shè)備運維管理人員盡快掌握電機系統(tǒng)節(jié)能理論知識并提高設(shè)備運維水平。同時,制定分行業(yè)的高效電機節(jié)能技術(shù)指南以及編制宣傳材料和典型案例,在企業(yè)中開展電機系統(tǒng)技術(shù)推廣,提升高效設(shè)備和技術(shù)的市場認(rèn)可度。
5)建立推廣服務(wù)平臺
建立高效設(shè)備推廣服務(wù)平臺,包括電機系統(tǒng)高效設(shè)備推廣管理平臺、節(jié)能服務(wù)平臺、設(shè)備能效檢測服務(wù)平臺、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)平臺、宣傳平臺等,將政府機構(gòu)、節(jié)能服務(wù)機構(gòu)、科研機構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)制定機構(gòu)、高效設(shè)備制造商、用能企業(yè)等納入平臺,為企業(yè)提供設(shè)備數(shù)據(jù)管理、政策、節(jié)能診斷、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)咨詢、采購等一攬子服務(wù)。
本文通過電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備能效水平摸底工作,實現(xiàn)了對上海市100家工業(yè)用能單位重點用能設(shè)備的跟蹤管理,分析了上海市企業(yè)電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備(電機、空壓機、泵、制冷空調(diào))的能效水平,為推進能效提升工作提供了依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。分析結(jié)果顯示,目前大部分企業(yè)的電機系統(tǒng)重點用能設(shè)備能效水平仍有較大的提升空間,高效設(shè)備的推廣應(yīng)用工作刻不容緩。目前,電機系統(tǒng)能效提升是最有效支持“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)達(dá)成的措施之一,因此我們應(yīng)加快制定完善的高效電機推廣機制、加強企業(yè)信息化管理、提升企業(yè)運維管理水平、加快電機系統(tǒng)的升級改造,進一步促進企業(yè)電機系統(tǒng)能效提升,帶動節(jié)能低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。
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