低碳高效电机,驱动世界绿色运转

文:ABB高压电机有限公司2022年第二期

ABB大电机与发电机业务单元亚洲区及中国负责人杨文广

ABB大电机与发电机业务单元亚洲区及中国负责人杨文广

  你知道吗?电机虽然不直接出现在我们的视野中,但是它无处不在,我们生活的每一个角落都曾有过它应用的身影。据统计,全球45%的电力都被用于驱动楼宇和工业中的电机!如果电机无法做到节能降耗,那将造成怎样的浪费?但是如果将老旧设备替换为高效电机配合变频器使用,就会大大不同,据估计,这将节省全球10%的电力消耗以及相应减少温室气体的排放。2021年10月份,国务院发布了《2030年前碳达峰行动方案》,进一步落实国家“双碳”战略的实施,促进新能源行业的快速发展以及传统工业行业的节能增效转型,这当中,电机系统的能效提升也是转型成功与否的非常重要的因素。

  那么如何才能提升电机能效?这里有三个方面非常重要,即电机本体效率提升、采用变频器驱动电机提升效率,以及传动系统的双模式运行提升系统效率。电机本体效率提升主要依靠电机电磁方案的优化设计、电机绝缘性能优化、电机系统散热结构优化、低损耗材料的选型等来实现,其中永磁电机在提升电机效率上有明显的优势。采用变频器驱动电机提升效率主要是针对泵和风机等负载,相比传统的阀门控制,变频驱动可有效降低系统损耗。传动系统的双模式运行提升系统效率,指的是传动链上的电机在不同工况下可以在电动机和发电机状态切换,实现在动力源不足时作为动力使用,并在动力源富余时作为发电机使用的双工作模式,从而提升系统效率。

  ABB中国电机与发电机业务一直以“驱动世界运转,促进节约能源”为使命,利用高能效的变频器和电机,帮助各行业用户节能降耗。截至2020年底,ABB中国电机与发电机业务部累计交付了超过1000万台变频器和高效电机,累计节能超过4750亿度电,相当于减少4.7亿吨二氧化碳排放,节省的电力相当于北京市四年的耗电量。

  围绕提高电机能效这一核心,ABB从研究电力损耗的种类出发,从三个方向来提高能效:首先是提高材料等级及用量、优化绕组和风扇等方面的设计,提高工艺水平;其次是采用新技术,包括永磁同步技术和同步磁阻技术等,以小型电机为例,采用新技术的ABB永磁同步电机以及ABB同步磁阻电机可以达到或超过IE5标准,对比于目前广泛应用的IE2异步电机,效率提升了5%-10%;还有一点是加强和上游设备制造商的协作,对电机进行定制化设计,尽可能减少传动链系统的损耗。

  ABB一直是高效电机的积极倡导者,我们在各产品平台开发规划阶段都会把高效率作为最重要的指标之一。ABB的AMI系列高压电机刚刚获得“中国电气工业‘双碳’解决方案10强”殊荣,同时AMI系列电机还入选了工信部办公厅公布的2021年度绿色设计产品名单。ABB已经将130年的电机设计经验软件化,除了拥有便捷的快速选型软件之外,ABB于近期发布了工具化的智能优化算法,针对特定的客户应用场景,设计人员可以快速实现节能型电机的优化,快速获取优质的定制化解决方案。在标准方面,ABB遍布世界的专家正在积极推动IEC高压电机能效标准的制定和实施,并且在2021年3月,ABB还发布了“实现巴黎协定:高效能电机和变频器在节能减排方面的核心作用”白皮书,呼吁各界及相关产业携手加快技术升级换代。

  ABB深知电机在全球增效减排战役肩负着重要的使命,为了兼顾环境保护和经济增长,我们需要加倍努力,持续革新技术,减少对能源和自然资源的消耗,呵护你我共同的家园!

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