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    電機系統能效評價GB/T 41013國標解讀

      一、標準編號及標準名稱
      標準編號:GB/T 41013
      標準名稱:《電機系統能效評價》
      實施日期:2022年7月1日
      適用范圍:規定了電機系統能效的評價等級、評價程序。適用于中小型電動機(1000kW以下)、單個拖動設備(風機、泵、空氣壓縮機)及其控制裝置、傳動裝置和管網等組成的穩定運行的電機系統能效的評價。其他復雜電機系統、電機系統站房等可參照使用。
      二、標準制定背景
      隨著現代化工業的高速發展,不斷提高人類生活水平的同時,對能源的需求量亦在逐步加大,工業領域的能源問題已成為廣受關注的全球性問題。根據國際能源署能源使用報告統計,電機系統(包括泵類、風機、壓縮機等)在工業和建筑領域的應用占到全球總耗電量的45%,導致的二氧化碳排放量大約為6040Mt。電機也是我國用電量最大的終端用能設備,根據工信部數據,我國電動機的保有量大約21億千瓦,年耗電量約3.4萬億千瓦時,占全社會總用電量的64%,其中工業領域的電機用電量約占工業用電量的75%左右。
      總體來看,我國已具有全球領先的設備能效標準,對電動機、泵、風機、壓縮機等產品提出了明確的能效指標要求,對照國際水平,設備生產和使用的總體水平差距并不大。但根據國際能源署和UNEP發布的《電機系統能效政策機遇》對全球電動機能效統計知,我國電動機系統的能效水平與國際水平還存在一定差距。研究顯示,電機系統中僅針對單個設備的電能消耗僅占整個系統消耗的60%,更重要的是系統的匹配及系統整體的能耗及能效。報告得出結論,如到2030年前后不采取全面和有效的能效措施,電機每年能源消費將增加至13360TWh,每年的二氧化碳排放量將達到8570Mt,超過美國2008年全年排放量的1.5倍。
      目前,終端用戶在電機系統的電力消費方面每年的開支是5650億美元;到2030年前后估計要增加到9000億美元。同時報告指出,通過引進最低能效標準能夠獲得4%~5%的節能量,但是通過具有高成本效益的工程解決方案(包括電氣和機械)來匹配這些高能效電機及設備,另外還可以可以節約15%~25%。如果這些方案得到實施,就有可能將電機系統的能效提高大約20%~30%,可以減少全球大約10%的能源消費。
      在我國,普遍將風機、泵類(含注塑機)、壓縮機和空調制冷機等各類不同電機拖動設備認定為系統。據統計,現階段裝機容量在12億千瓦以上,年耗電量超過1.2萬億千瓦時,其用電量約占全國總用電量的60%。從“十一五”起,我國從國家到部委到地方政府都非常重視工業領域能源效率提升,對電動機及其拖動設備和系統都提出了很高的要求,“十二五”期間,電機系統節能工程被列入十大重點節能工程之一。根據數據統計截止到“十二五”,我國電機系統節電率在“十一五”基礎上提高2-3個百分點,節約電能越400億千瓦時,折合標準煤1360萬噸,可見節能潛力巨大。“十三五”期間,在《工業綠色發展規劃(2016-2020)》等文件中,明確提出電機系統的運行效率提升要求,強調從局部、單體節能向全流程、系統節能轉變。2020年工信部、市場監管總局聯合印發《電機能效提升計劃(2021-2023年)》,明確要求加快推進電機系統技術創新、提升電機系統智能化、數字化,加大高效節能電機應用力度。
      根據上述分析,結合我國現狀可見,我國目前已經具備了國際先進的電動機及其拖動設備能效標準,同時在工業調速系統、傳動系統以及自動化智能化控制方面標準也做了相應的轉化,另外對泵、風機、空壓機還具有完善的能源管理、節能量測量和驗證、能源審計相關標準,并且在各自的領域中發揮了巨大的作用,為節能減排工作提供了良好的標準化支持,多年來實現了電動機及相關設備的巨大節能減排效果。但對電機系統的設計、使用以及節能減排效益的深度挖掘,尚無法完全體現標準化優勢,還沒有對完整的電機系統運行效果優化評價的標準。在高效電動機選擇、管道及線路設計、高效齒輪和變速器匹配和高效終端使用設備(風機、泵、壓縮機、牽引以及工業處理和加工系統)方面還尚待加強。
      基于此,為提高電機系統的能源利用效率,引導企業的節能技術進步,促進我國電機系統高效的應用,全國能源基礎與管理標準化技術委員會向國家標準化管理委員會提出,制定國家標準《電機系統能效評價》。
     
      三、標準主要內容
      《電機系統能效評價》標準針對電機系統(包括電動機、泵類、風機類、壓縮機類等),對電機系統能效綜合分析,確定相關的主要影響因素,研究并整合了現有電機系統相關設備及節能管理相關標準,制訂了電機系統能效評價相關程序,實施流程及報告編制等。通過《電機系統能效評價》標準將現有電機系統相關設備及節能管理相關標準聯動起來綜合施策,實現1+1大于2的效果。標準以設備設施、系統設計為基礎,以節能監測、運行控制、節能改造、效果評價、能源管理、操作養護等方面為電機系統畫像,描述電機系統整體能源消耗水平及節能能力,從多維度多層面多角度判定電機系統能效。
      該標準制定過程中引用了諸多文件構成文本必不可少的條款,其中包括GB/T 13466《交流電氣傳動風機(泵類、空氣壓縮機)系統經濟運行通則》、GB/T 16665《空氣壓縮機組及供氣系統節能監測》、GB 19153《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》、GB/T 21056《風機、泵類負載變頻調速節電傳動系統及其應用技術條件》、GB/T 26921《電機系統(風機、泵、空氣壓縮機)優化設計指南》、GB/T 27883《容積式空氣壓縮機系統經濟運行》、GB 28381《離心鼓風機能效限定值及節能評價值》、GB/T 29314《電動機系統節能改造規范》、GB 30253《永磁同步電動機能效限定值及能效等級》等。
      電機系統能效等級分為3級。其中1級最高,為領跑者等級。各等級電機系統能效評價綜合得分不應低于表1的規定。
    電機系統能效評價GB/T 41013國標解讀
      電機系統能效評價綜合得分小于或等于60分,應及時采取節能措施改善系統能效。
     
      四、標準實施意義
      《電機系統能效評價》標準的發布實施,對規范電機系統設計,提升企業電機系統管理水平、運行維護能力,服務節能監管執法,具有重要的意義。
      通過本標準的實施,根據工信部、市場監管總局聯合印發《電機能效提升計劃(2021-2023年)》的要求,到2023年在役高效節能電機(按3%能效提升計)占比達到20%以上計算,高效節能電機系統(按20%系統能效提升計)將實現年度節能量3260億千瓦時,相當于年節約1億噸,減排二氧化碳1.87億噸??紤]到對上游原材料產業的拉動及下游用戶的管理、使用水平的提升,本標準的發布實施具有重大的經濟及社會意義。
    電機系統能效評價GB/T 41013國標解讀

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