構建中國的“電機挑戰計劃”
——國際銅業協會（中國）工業領域項目經理趙凱談電機節能
電動機能效水平的提高對于中國當前的節能減排具有重要意義。電動機作為各種設備的動力，被廣泛應用于工業、商業、國防、公用設施等各個領域。目前電動機的用電量平均占世界各國的總用電量的50％以上，占工業用電量的70％以上。研究表明，通過電動機節能，到2011年，累計節電764億kWh，節約電費497億元，減排CO2 7640萬噸（排放系數：1kgCO2/kWh）；到2020年，累計節電1653億kWh，節約電費7800億元，減排CO21.6億噸。那么，如何借鑒先進經驗采取有效措施促進我國電動機系統節能？為此，記者最近采訪了國際銅業協會（中國）工業領域項目經理趙凱。
“世界各國在制定和實施電動機能效標準的同時，積極采取有效措施促進電動機系統節能工作，電機挑戰計劃（Motor Challenge Program）就是其中的一項很好的促進措施。雖然它是一個自愿性的參與計劃，但是它確實達到了引導制造商和用戶生產和使用高效電機和高效電機系統的目的。歐盟和美國分別實施了電機挑戰計劃，并取得了很好的效果。在中國，電機系統節能工程作為十大節能工程得以實施，也表現了中國政府對于電機系統節能工作的重視。”國際銅業協會（中國）工業領域項目經理趙凱開門見山提出“電機挑戰計劃”這一行之有效的措施。
歐盟電機挑戰計劃
歐盟電機挑戰計劃是繼綠色照明計劃后歐盟推出的另一項節能計劃，其目的是實現電動機系統節能，出臺相應的法規，并針對潛在用戶開展信息傳播及向潛在用戶大力宣傳決策工具。
電機挑戰計劃是一項企業自愿參加的行動計劃，任何想實現電機挑戰計劃目標的企業都可以參加該計劃，并且可以自由地選擇何時加入或退出該計劃。所有使用電機驅動系統的企業都可被邀請為合作伙伴（Partner）；所有提供電機驅動系統的企業也都可成為支持者（Endorsers）。參加該計劃的企業可以通過經濟有效的方法在降低運行費用上得到幫助。另外，他們還可以因完成以下歐盟能源政策的目標而得到社會的認可：使環境影響最小化，減少了二氧化碳的排放；提高了歐洲工業的競爭力；減少了對能源進口的依賴。
“電機挑戰計劃”的核心內容，一是在工業和服務行業的終端用戶中，提高他們對電機系統節能（省錢）措施節能潛力的認識。二是在歐盟范圍內建立一個框架，鼓勵高層決策者優先采用/實施這些節能措施。這個框架可以采用一些類似項目/計劃的成功元素，如歐盟的綠色照明項目，美國能源部的壓縮空氣項目和電機挑戰計劃等。三是在歐盟EuroDEEM數據庫的基礎上，建立一個覆蓋面廣泛的信息工具，幫助終端用戶最優化其電機（系統）設計、采購、安裝以及運行各層面工作。四是獲得公司最高管理層采用高效電機系統的明確承諾。
電機挑戰計劃框架的基本元素中包括指導方針。對于選擇加入挑戰計劃的企業，指導方針的目的則在于明確企業所作承諾的性質，以及他們在履行承諾是必須達到的要求。為了切實的取得節能效果，企業承諾必須包含定義清晰的、可驗證/衡量的行為要求，以實現企業的節能目標。這些行為要求包括：公開承諾，包括該承諾的內部交流；建立報告、評價機制，以驗證電機挑戰計劃在企業中的實施情況，并將其整合到企業的管理程序中；建立檢驗、審查和匯報程序，以便讓企業最高決策層控制能源消耗；將能源消耗標準整合到設計和采購程序中（例如，壽命周期成本）。
電機挑戰計劃基于一系列“基石”之上，主要涵蓋了三類主要類型的電機驅動系統（壓縮空氣，泵和通風系統）。目前正考慮將制冷系統納入計劃范圍。“基石”必須定義“節能經濟措施”這一概念，不能簡單地限制在成本的降低，而必須包含服務標準的可靠性和質量。
計劃的實施，首先是工業企業參與的協商。電機挑戰計劃在實施中，充分運用歐盟委員會以及國家能源署強大的政治力量來使企業參與到計劃中，作為計劃的試點。二是進行審查。國家能源署根據各國的實際項目，幫助企業在第一年開展初始審計工作以鼓勵企業參與計劃。一些國家在工業領域采取強制性的能源審查措施，這一政策對激勵能效提高是非常重要的。三是跟蹤企業實施計劃。四是宣傳運動。
電機挑戰項目的網站建設。電機挑戰項目網站幫助數據庫趨于完善，為歐盟企業提供能效措施方面的技術信息。電機挑戰項目網站也包含了資源/方案列表，這些方案有助于企業實現節能潛力，同時又提高其服務本身的可靠性和質量。這個列表包括特型軟件，書面材料（雜志、文章、書籍），多媒體培訓教程等等。
電機挑戰計劃的節能潛力可觀。歐盟統計，電動機系統用電量占整個工業用電量的69%, 為其總用電量的42%。歐盟預測，對不同功率電機效率提高1%-6%，可節約電能3%, 每年可節約電能276億kWh。這些電能相當于5座100萬kW電站的供電能力。到2015年歐盟通過銷售高效電動機和實施電機挑戰計劃，可以使電能節約2526億kWh，相應減排2.56億噸CO2。
美國電機挑戰計劃
為推動電機系統節能技術的應用，由美國能源部（DOE）組織編制了電機系統節能規劃，該規劃稱為電機挑戰計劃，其所需資金全部由美國能源部提供。該計劃是一項自愿性的計劃。美國電機挑戰計劃的目標是在設計、采購及企業電機系統管理方面，通過改進系統方法達到改善企業效率，提高生產力，減排溫室氣體的目的。
其主要內容包括：1、為工業用戶提供第三方的、中立的和及時的信息，以便其能夠迅速地做出選擇和決定；2、用軟件和其它工具來幫助用戶進行系統綜合選擇的經濟比較，使系統在設計、規范標準和實施中得以優化；3、通過在不同應用領域和工業部門中的各種各樣的電機系統案例來說明成本效益；4、模型管理計劃；5、通過加強工業用戶在可利用機會和資源上的認知，以便更好地改進電機系統技術和設備；教育，利用教育使用戶更好地理解策略、方法和資源，獲取最大的利益。
項目的提供。通過項目的提供來實現項目策略，它包括：EERE信息中心、設計決策工具、展示示范、研討會、會議和培訓班。
電機挑戰計劃參與的程度在于伙伴關系。其包括電機挑戰計劃合作伙伴關系、同盟伙伴關系、卓越的伙伴關系、工業合作伙伴關系。
電機挑戰計劃取得關鍵成果。在1996財政年度：伙伴關系的增長超過了50 ％，達到1600個電機挑戰合作伙伴；超過5200人接收過EERE信息中心的服務；通過9個示范項目節約了120萬美元；75個新的同盟伙伴加入；2個卓越的合作伙伴完成了行動計劃草案（ 3M和杜邦公司）；主要的產品：4個培訓模型、MotorMaster+ 軟件、3種培訓類型：電機系統管理，性能優化、網上虛擬MotorMaster+ 軟件培訓；與不同行業協會的合作，針對壓縮空氣、泵、電機修理/重繞、風機和鼓風機系統的產品研發；23個國際會員的加入；與各國政府的信息共享：澳大利亞、智利、加拿大、中國、芬蘭、加納、印度、新西蘭、南非、越南；針對工業最終用戶的評獎活動示范項目的展示、在8種雜志上廣告宣傳。
計劃效果的評估。1996－1997年間，開展了電機挑戰計劃的市場評估研究，它包括針對300個企業的調研，其目的是建立一個電機系統使用情況和工業概況的基準線。計劃的成效是通過一系列的年度業績指標測量的。目前1997年財政年度年底的性能指標和目標包括：15個示范項目的完成，每年可共節約200萬美元。150個同盟合作伙伴參與，每年可節約100萬美元。10個卓越的合作伙伴參與，其目標是在10個公司和25個企業中實現1997年財年中的100萬元的節約。當由額外的公司加入該計劃時，第一年的增長將會很迅速，并使得計劃充分執行（預計1998年財年實現2500萬美元節約）。
美國能源部（DOE）電機挑戰計劃已經幫助工業部門在2000年完成了每年節電50億kWh的目標。同時計劃在2010年實現1000億kWh的節能目標。通過每年50億kWh電能的節約，可以達到相當于2.5億美元的資金節約和120萬噸碳當量（MMTCE）的溫室氣體排放。
中國電機系統節能工程
電機系統節能工程作為國家發改委組織實施十大重點節能工程之一，其目標是以提高電機系統運行效率、降低點耗為中心，規劃在“十一五”期間使電機系統的運行效率提高2個百分點，形成年節電250kWh節能能力。電機系統節能工程的組織實施，一是要突出電機系統硬件方面節能的技術路線和相關配套措施；二是要突出重點行業應用電機系統節能技改的方向、重點和相關配套措施；三是要突出推動和保證電機系統能效高效化發展的重點措施和政策。
電機系統節能工程的主要內容：一是，推廣高效電機及相關設備，限制低效機電產品的生產和銷售。國家鼓勵機電產品制造企業通過消化吸收高新技術、新產品開發、生產工藝技術改造，提高機電產品效率和高效機電產品產量。推廣高效節能電動機、稀土永磁電動機等節能產品。限制并禁止落后低效產品的生產、銷售和使用。二是，更新淘汰低效電動機及高耗電設備，合理匹配系統，消除“大馬拉小車”現象，提高電機設備和機組效率。三是，推廣變頻調速技術，改善風機、泵類電機系統調節方式，提高機組本體及系統運行效率。四是，采用先進技術改造傳統產業。以先進的電力電子技術傳動方式改造傳統的機械傳動方式，逐步采用交流調速取代直流調速。通過優化電機系統的運行和控制，實現系統經濟運行。五是，重點改造領域：電力：用變頻、永磁調速及計算機控制改造風機、水泵系統；冶金：鼓風機、除塵風機、冷卻水泵、加熱爐風機、鑄造除鱗水泵等設備的變頻、永磁調速；有色：除塵系統自動化控制及風機調速；煤炭：礦井通風機、排水泵調速改造及計算機控制系統；石油、石化、化工：工藝系統流程泵變頻調速及自動化控制；機電：研發制造節能型電機、電機系統及配套設備；輕工：注塑機、液壓油泵的變頻、永磁調速；其他：企業空調和通風、樓宇集中空調的電機系統改造等。
電機系統節能工程配套措施：一是，建立完善的電機系統能耗、效率等強制性標準和淘汰更新制度。制定發布相關標準、政策。制定、修訂電動機能效標準，電動機配套設備能效標準，電動機系統經濟運行管理標準，變頻調速和調壓節能產品標準等。研究與宣貫電機產品能效標識制度和高效電機產品認證制度，實施電機系統強制性淘汰更新制度，高能耗機電產品強制性淘汰制度。制定合理的電壓等級標準，科學的諧波和電磁兼容（EMC）標準。二是，運用稅收、補貼等經濟政策促進電機系統節能改造。電機系統改造主要以企業自主改造為主，輔以政府財政優惠政策引導、設備租賃、合同能源管理等機制，鼓勵并扶持專業節能服務機構采用設備融資租賃、合同能源管理等市場機制推動電機系統節電改造。三是，鼓勵高效電機系統新產品的生產研發。利用稅收政策及相關產品標準，鼓勵高效機電產品的生產，鼓勵企業研究開發節能型機電產品，重點在高效電動機、稀土永磁電動機及相關高效風機、水泵、壓縮機等。四是，加強宣傳培訓工作。大力宣傳電機系統節電的重要性和相關的技術及措施，提高企業用戶特別是領導層、決策層的節電意識。
中國電機挑戰計劃的設想
為了促進電機系統節能工程的進一步落實，緊密配合電機系統節能工程的相關工作，也為了更好地開展國際間電機系統節能交流，為制造企業和用戶搭建一個開發、推廣和應用高效電機系統的交流平臺，通過一系列的行動計劃，整體提高我國電機系統能源利用效率水平，為實現我國《節能中長期專項規劃》和“十一五”節能目標服務。
中國電機挑戰計劃主要內容設想：
一是行業調研。調查我國電動機生產行業發展狀況，掌握我國電動機的生產產量、產品類型和規格等數據。深入調查我國電動機的使用情況，掌握我國中小型電動機拖動設備類型、電動機運行時間、電動機負載率、電動機備用率等數據。為國家實施節能政策提供科學依據。
二是激勵政策的研究與實施。針對提高電動機系統效率的國內外技術、國家政策及措施等方面的信息交流，引導和促進電機系統設備生產企業提高產品效率水平。
三是能效標準的制定和實施。鼓勵電機系統設備生產企業參與國家相關能效標準的制、修訂工作，為電機系統設備生產企業提供節能標準信息服務，使企業自覺實施國家相關節能標準。
四是能效標識和節能產品認證制度的建立。建立和完善能效標識和節能產品認證制度，引導用戶和制造企業生產和使用高效節能產品。
五是案例研究和示范項目的建立。通過在不同應用領域和工業部門中的各種各樣的電機系統示范項目來說明高效設備的成本效益，為電機系統的節能改造提出建議。
六是開展電機系統節能評選活動。對在電機系統節能工作中有突出貢獻的制造企業和用戶給予獎勵和榮譽。
七是高效電機系統數據庫的建立。
八是開發高效電機系統應用計算軟件，為高效設備的使用部門提供節能效益評價服務，指導高效設備使用部門合理選用節能產品或進行節能改造。可以借鑒國外的成功經驗。
九是開展宣傳教育活動和交流。組織研討會、培訓班，以提高全社會電機系統節能意識。開展國際間電機系統節能交流，取長補短，洋為中用，為我國的電機系統節能服務。宣傳途徑。建立中國電機挑戰計劃網站，開發相關宣傳資料。
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