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電機(jī)產(chǎn)品強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)研究
1 我國(guó)電機(jī)產(chǎn)品能效的現(xiàn)狀
根據(jù)國(guó)家“十一五”計(jì)劃中的節(jié)能工程，到2003年，電機(jī)系統(tǒng)的裝機(jī)容量已達(dá)到4 億kW，耗電量超過(guò)1 萬(wàn)億kW·h。這意味著實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率提高2%則可以在全國(guó)范圍內(nèi)節(jié)電200 億kW·h。
國(guó)家發(fā)改委、質(zhì)檢總局和國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)于2008 年1 月18 日聯(lián)合發(fā)布《中華人民共和國(guó)實(shí)行能源效率標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品目錄（第三批）》及相關(guān)實(shí)施規(guī)則。目錄規(guī)定自2008 年6 月1 日起，在中國(guó)生產(chǎn)、銷(xiāo)售、進(jìn)口的中小型三相異步電動(dòng)機(jī)等五類(lèi)產(chǎn)品均強(qiáng)制要求粘貼相應(yīng)的能效標(biāo)識(shí)。能效標(biāo)識(shí)所適用的范圍為: 額定電壓為690 V 及以下、50Hz 三相交流電源供電的電動(dòng)機(jī)，能效2 級(jí)和3 級(jí)的額定功率范圍在0. 55～315 kW 范圍內(nèi)，能效1 級(jí)的額定功率范圍在3～315 kW 范圍內(nèi)，極數(shù)為2極、4 極和6 極，單速封閉自扇冷式、N 設(shè)計(jì)的一般用途電動(dòng)機(jī)或一般用途防爆電動(dòng)機(jī)。能效等級(jí)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為《GB18613- 2006 中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》。
該標(biāo)準(zhǔn)參考了歐盟EU-CEMEP 協(xié)議、澳大利亞與新西蘭AS/NZS 1359.5 同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，直接采用了歐洲eff1 和eff2 的效率標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中國(guó)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)和使用的現(xiàn)狀，對(duì)電動(dòng)機(jī)的效率水平進(jìn)行了3 個(gè)等級(jí)的分級(jí)，即eff1，eff2 和eff3。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定eff3為能效限定值（zui低效率值）， 效率eff2 值在GB18613—2006 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日4 年后開(kāi)始執(zhí)行（2010 年12 月），并替代eff3 的電動(dòng)機(jī)能效限定值，成為中國(guó)電機(jī)能效限定值。以15 kW，2 極，單速封閉自扇冷式電機(jī)的能效為例，中國(guó)電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)與歐盟CEMEP 標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的比較見(jiàn)表1。
2 歐美電機(jī)產(chǎn)品能效強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)
目前，世界上已制訂電動(dòng)機(jī)強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家有澳大利亞、新西蘭、加拿大、巴西、美國(guó)、墨西哥，印度、中國(guó)、馬蘭西亞。歐盟目前還沒(méi)有頒布電機(jī)能效強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，但他們已經(jīng)開(kāi)始研究制定強(qiáng)制性zui低能效標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 美國(guó)
20 世紀(jì)70 年代*次能源危機(jī)后，美國(guó)能源部認(rèn)識(shí)到電動(dòng)機(jī)節(jié)能的重要性。1992 年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了《能源政策法案》（EPAct），該法令規(guī)定對(duì)0.735~147 kW（1~200 馬力）三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的zui低名義效率值作出強(qiáng)制規(guī)定，并要求在60 個(gè)月后正式生效。從1997 年10 月24 日起，凡是在美國(guó)銷(xiāo)售的通用電機(jī)，都必須達(dá)到EPAct 制定的zui低效率指標(biāo)。加拿大和墨西哥均采用EPAct 標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)能源部于1999 年10 月5 日公布了有關(guān)能效電機(jī)試驗(yàn)程序、標(biāo)志和認(rèn)證要求的zui終規(guī)則，即10CFRPart431。自1999 年11 月4 日起生效。向美國(guó)出口電動(dòng)機(jī)必須符合美國(guó)能源部制定的zui終規(guī)則10CFR 第431 部分的要求。測(cè)試效率的試驗(yàn)方法必須按該規(guī)則規(guī)定的統(tǒng)一試驗(yàn)IEEE112 （B） 法或者CSA 標(biāo)準(zhǔn)C390- 93 試驗(yàn)方法（1）。出口美國(guó)的電機(jī)產(chǎn)品必須經(jīng)NIST/NVLAP 認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)合格后方能進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)。EPAct 規(guī)定的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)所包含的特征是NEMA 設(shè)計(jì)的A+B、額定功率為0.74~147 kW（1~200）馬力、單速、230/400V、60Hz、固定負(fù)載、根據(jù)IEEE112 方法B 測(cè)試、2，4和6 極、全封閉風(fēng)扇冷卻和開(kāi)式防滴電機(jī)。
大部分美國(guó)電動(dòng)機(jī)制造商按照EPACT 法令僅用2～3 年就完成了從一般效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換到率電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)過(guò)渡。為了進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能，美國(guó)能源部、環(huán)保局以及美國(guó)能源效率聯(lián)盟（CEE） 組織在2001 年推出超率電機(jī)（NEMAPremium）的生產(chǎn)和應(yīng)用。美國(guó)在完成了其zui低效率標(biāo)準(zhǔn)NEMA12- 10 的制訂工作后，考慮到用戶(hù)對(duì)更率水平產(chǎn)品的需求，又制訂了一系列超前標(biāo)準(zhǔn)，如NEMAE 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（即NEMA12- 11 標(biāo)準(zhǔn)），其效率指標(biāo)較NEMA12- 10 提高了1%~4%; 美國(guó)能源效率聯(lián)盟（CEE）與美國(guó)NEMA 聯(lián)合制定的超率電機(jī)（Premium Efficiency）指標(biāo)，其效率水平接近NEMAE設(shè)計(jì)，較EPAct 指標(biāo)提高了1%~3%，損耗較EPAct指標(biāo)下降了20%左右[2]。
美國(guó)節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（ACEEE）與美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）同意提出新的工業(yè)電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)，并已經(jīng)遞交給眾議院能源與商務(wù)委員會(huì)和參議院能源與自然資源委員會(huì)，作為能源立法的參考。新的建議目的不僅是設(shè)定更高的zui低強(qiáng)制效率水平，同時(shí)也是擴(kuò)展現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的范圍。
