用电节能技术讲座2

国际上推动节能降耗的经验做法,张凌宇国际铜业协会（中国）电能效益项目,1、中国能源消耗状况及节能降耗的意义2、国际上推动节能降耗的经验做法及相关标准与政策,1、中国能源消耗状况及节能降耗的意义2、国际上推动节能降耗的经验做法及相关标准与政策,中国能源消耗状况,中国人均能源蕴藏量非常低，人均资源占有量为世界的第五十三位,中国能源消耗状况,中国人均能源蕴藏量非常低，人均资源占有量为世界的第五十三位,中国已经探明的原煤储量是1145亿吨，而全球是9845亿吨。按人均计算，中国人均原煤储量是90吨，而世界人均为162吨。中国的原油已经探明的数量是33亿吨，而全世界是1430亿吨，我们中国人均的储量只有人均2.6吨，世界是26.3吨。,中国能源消耗状况,70%的能源是煤会导致更多的排放有害气体CO2,SO2,NOx,节约能源的重要意义和国家的方针政策,90%的能源是不可再生的能源,能源是主要的运营成本，十一五规划对降低能耗的要求,能源的消耗会造成CO2，SO2，NOx等有害气体的排放，对环境形成不利影响,节约用电是节能的重要方面,相关国家标准,能源的消耗对环境的影响,京都议定书温室效应，或者说气候变化，乃是使设备在使用寿命期间产生环境影响的最重要的因素在导致温室效应产生的诸多因素中，运行动力的产生首屈一指。这就意味着变压器/电机效率的任何提高，都会显著改善环境记录。目前，我国温室气体排放已经居世界第二，单位GDP污染排放量是发达国家平均水平的十几倍。,十一五规划对降低能耗的要求,2006年3月5日，国务院总理温家宝在政府工作报告提出，单位GDP能耗今年要降低4左右。这是我国首次将能耗指标列入国家发展目标。3月6日，国家发改委主任马凯在解读“十一五规划”的记者招待会中再次重申，能源消耗和减排成政府职责考核硬指标。,节约用电是节能的重要方面,电力是昂贵的能源形式中国1/3能源用于发电75%的电力来自于火力发电，其中绝大部分来自于煤炭发电厂的污染排放使节电的环境意义更为重要,相关标准,变压器：-三相配电变压器能效限定值及节能评价值发布：2006年1月9号；生效：2006年7月1号标准号：GB20052-2006-配电变压器能效及技术经济评价导则发布：2006年2月；生效：2006年6月1号标准号：DL/T985-2005-国际铜业协会参与,相关标准,电机：-2002年1月10日发布，2002年8月1日实施中小型三相异步电动机能效限定值和节能评价值GB18613-2002-2005年9月进行修订，提高效率要求-国际铜业协会参与,国际铜业协会为节电提供帮助,电能效益促进项目促进和扩大节能电气设备/技术的广泛使用创造对政府机构、最终用户、制造厂家、电力部门、节能环保组织多赢的局面,国际铜业协会（中国）,研究与开发技术/市场信息创造沟通机会，传递节能信息协助政府部门，节能促进机构，工程设计单位，生产厂家、最终用户提高电能效益为企业提供拓展市场的平台,39成员分布图,占全球产量的80%,4分支机构,31代表处24国家,国际铜业协会(中国)项目,电能效益建筑业家电传媒项目项目发展环境项目,电能效益SustainableElectricalEnergy,国际铜业协会电能效益项目,接地,变压器,电机,电力电缆,镇流器,电能效益,电能效益项目活动,推动有关政策、法规及行业技术标准的制定和实施促进节电新产品和新技术的开发、生产和宣传推广帮助用户正确合理地选择节能电气产品推动电能效益的提高和社会的可持续性发展,1、中国能源消耗状况及节能降耗的意义2、国际上推动节能降耗的经验做法及相关标准与政策,节能降耗的直接做法就是制定相关产品能效标准，通过损耗的降低，使得电力需求相应降低，从而使发电对环境造成的影响得以避免。,电动机、变压器作为主要的电气设备，在我国的电力和电气设备的建设与发展中发挥着极其重要的作用。-电动机和变压器又是高耗电设备，提高效率，挖掘电动机和变压器本身的节能潜力是十分必要的。,一、国际上能效标准、认证和标识发展历程,1.,节能认证与能效标识的兴起,1975,1977,1979,1981,1985,1983,1987,1989,1991,1993,1997,1995,1999,美国德国,俄罗斯加拿大,日本,台湾澳大利亚,巴西,新西兰以色列,中国马来西亚,韩国牙买加,瑞典菲律宾泰国匈牙利瑞士,墨西哥香港欧盟新加坡,印度,挪威印尼波兰,2，相关节能法案的制定背景1973年的中东战争导致油价上涨1975年出台能源政策和节能行动法令1978年出台美国国家节能政策法令1987年出台节能设备政策1992年出台能源政策法案（EPAct1992）1995年美国出台针对节能产品的公共采购拨款计划2000年OPEC石油价格持续增长2005年修订能源政策法案（EPAct2005）,二、各国推广节能降耗的经验做法,*国外对节能变压器的推广与政策,美国,美国能源部和环保署于1998年共同发起了推广高效低损耗配电变压器的“能源之星变压器计划”。美国能源部还实施了联邦能源管理计划。,-变压器能效标准NEMA标准(TP-1-1996)配套政策：能源之星、能源法规适用范围：评价参数：能耗（TP-2）。与S9的效率指标相似,美国,美国联邦能源管理项目标准（FEMP）配套政策：政府采购适用范围：评价参数：变压器效率（50%）,美国,加拿大、澳大利亚和墨西哥,对节能变压器的推广：制定和实施了变压器最低能效标准，未达到最低能效标准的产品不得上市,加拿大、澳大利亚和墨西哥,变压器的能效标准：1）澳大利亚最低能效标准AMEPS：配套政策：强制性法规产品范围：油浸（单相1025KVA）、三相（252500KVA）干式（单相1025KVA）、三相（252500KVA）评价参数：负荷为50%时的效率（%）。效率指标与S11类似,加拿大、澳大利亚和墨西哥,2）加拿大最低能效标准配套政策：能源效率法产品范围：评价参数：负荷为50%时的效率（%）。,欧盟,对节能变压器的推广：欧盟实行的是自愿标准HD428（油浸）/HD538（干式）。,配套政策：法律强制、合同特定参数产品范围：油浸50KVA2500KVA（中间可插值）干式100KVA2500KVA（中间可插值）评价参数：空载损耗、负载损耗。C-C比S11略高。油浸分为A级、B级、C级负载损耗B级A级C级空载损耗A级B级C级,低损耗方向负载损耗BAC(+20.30%)(基本)(-15.20%),空载损耗ABC(基本)(-15.25%)(-35%),节能变压器的能效标准：,欧盟,欧洲电力企业配电变压器损耗水平,日本,对节能变压器的推广：实施的是“变压器领先计划”，制定的相关能效标准比当前效率最高的非晶变压器稍低一些。（TOPRunner）,日本,变压器的能效标准：,产品范围：油浸式和树脂浇注式油浸式和树脂浇注式，2000KV以下500KVA以下，单相、三相，60Hz、50Hz。标准实施方式：超前标准。油浸2006年树脂2007年评价参数：总负载。总损耗（W）=空载损耗（W）+（m/100）2负载损耗（W）m-负载系数,500kVA:50%计算公式：E=23.8(kVA)0.653比S11指标高，但比非晶变压器低。,节能变压器的发展趋势,导磁材料（硅钢片）和导电材料（无氧铜导线或铜箔）的技术发展。目前用于铁心导磁材料的硅钢片普遍厚度为0.23-0.30mm，将来的趋势是使用更薄的硅钢片，0.05-0.18mm厚的硅钢片现已经开始被应用。另外非晶材料的发展，也促进了变压器的发展。非晶合金铁心比硅钢片铁心的配电变压器空载损耗可降低70%以上。自二十世纪八十年代非晶合金铁心商业化以来，已经有几十万台非晶合金配电变压器在世界各地应用。目前市场上已经出现了S16型非晶变压器。,如何评估效率与成本的关系,变压器的效率和价格多样化不同厂家的产品损耗和价格有差异何时更新老旧变压器如何权衡损耗与价格?老旧变压器的替换是否经济?,总拥有费用法（TotalOwningCost）,1981年在美国成为工业标准总拥有费用法是变压器在使用寿命期间总的经济代价的评价用总拥有费用最低的方法评价和选择变压器意味着能使购买者取得最佳的经济效益,配电变压器的效益评价,总拥有费用（TotalOwningCost)TOC=变压器初始购置费用空载损耗费用负载损耗费用空载损耗费用A($/W)空载损耗(W)负载损耗费用B($/W)负载损耗(W),*国外对高效电机的推广与政策,电动机能效标准全球趋于一体化,全球电动机能效标准一体化的关键在于效率测试方法的一致性（主要差别在于对负载杂散损耗的处理）2005年9月的电机系统能效国际确定新的IEC61972标准,电动机效率试验方法标准,欧盟,高效电机的推广：EU-CEMEP协议,1999年在欧盟委员会交通能源局（EU-DGTE）与欧洲电机和电力电子制造商协会（CEMEP）就电动机分级计划达成了自愿协议（简称CEMEP协议）。该协议指标被列入了欧盟环保和节能计划，被视作欧盟各国统一遵守的标准。,欧盟电机分级计划:电动机的效率水平分为Eff1、Eff2、Eff3三级。CEMEP成员制造商投入市场的所有电机，均需在铭牌上标注分级标志：eff1,eff2或eff3。CEMEP规定：2003年Eff3级较低效率水平电动机的市场份额将削减50%；在2006年后禁止生产和流通Eff3级电动机。,欧盟,欧盟,-欧盟电机挑战计划,实现电动机系统节能，出台相应的法规，并针对潜在用户开展信息传播及向潜在用户大力宣传决策工具。企业可以得到来自欧盟委员会和国有能源机构的帮助、建议和技术支持：降低运营成本；维持和提高设备的可靠性和服务质量；展现企业对环保所做出的承诺。,欧盟,-财政优惠政策的实施,企业的投资被用于高效电动机系统时，企业将会享受到减免税收的待遇。资本补贴计划（ECA计划）通过效益还贷：这些贷款主要来源于节能服务公司（ESCOs）或第三方的融资等。通过每年的节能收益还清贷款就可以达到节能的目的。,对高效电机的推广：*能源政策法令-EPACT法令：1992年10月颁布，1997年10月实施，规定了电动机市场准入的最低效率指标；*电机挑战计划”（MotorChallengeProgramme）：推动电机节能工作*美国能源部、环保局以及美能源效率联盟（CEE）等组织鼓励超高效率电机（NEMAPremium-EfficiencyMotors）的生产和应用，并参照EPACT的做法，计划使超高效率电机（Premium-EfficiencyMotors）效率作为近期美国电机最低效率水平。,美国,美国,美国普通效率电机与高效率电机以及NEMA效率指标的比较,EPACT-能源政策法令：电动机的效率必须达到NEMA标准(NEMA12-10)所规定的最低效率值，高效比标准的效率高13,美国,电机挑战计划,美国,美国能源部组织编制了电机系统节能规划，该规划称为电机挑战计划，其所需资金全部由美国能源署提供。,超高效电机标准,美国,NEMAENEMA12-11标准，效率比EPACT提高1-4%由于其起动电流偏大，未能得到较大的推广NEMAPremium美国NEMA与能源效率联盟（CEE）联合制定NEMA12-12和NEMA12-13标准，效率比EPACT提高1-3%电动机损耗比EPACT下降了14%24%功率范围为1500hp，单速，2级、4级和6级，NEMAA设计和B设计，为连续定额的三相笼型异步电动机,IEEE8412000标准,美国,美国电机与电子工程师学会为化工石油行业重载下电动机所制订的标准该标准适合于石油化工、造纸、冶金等工业部门（电动机的运行时间长、负荷率高的场所）效率比EPACT提高1-2%电机损耗比EPACT平均下降8.1%,-电力公司的折扣补贴,美国,美国能源效率联盟（CEE）推动电力公司会向用户提供信息、技术支持和折扣补贴。,澳大利亚和新西兰,澳大利亚的强制性能效标准计划（MEPS计划）2006年开始实施相当于欧盟Eff1效率水平的最低能效标准新西兰执行的标准与澳大利亚类似,加拿大和墨西哥,EEACT能源效率法令,1992年加拿大议会也通过了能源效率法令（EEACT），其中包括了电动机的最低能效标准，并规定该标准在1997年开始正式生效，其电动机效率指标和美国EPACT指标相同墨西哥现行的效率标准与美国EPACT相同,高效电机的发展趋势,提高电动机效率的途径主要有增加有效材料、选用较好的磁性材料和工艺措施、缩小风扇、通过设计和工艺措施、改进压铸工艺和应用计算机优化设计等。电动机效率的进一步提高：铜转子电机比采用非晶或超导体有更好的成本效益。通过实验比较，铜转子电动机比标准铝转子电动机的总损耗（5项损耗之和）减少了14，转子损耗减少了40%，温升降低了70，效率提高了1.6。同时，成本降低。,国内电机能效标准与