徐振中

摘   要：为了探寻分布式能源项目上面的节能效果分析方法，本文通过试验对分布式能源站项目上面原有传统三项异步电机进行了改造，更换上了节能电机。测量了更换节能电机前后相同时间段内的主设备的运行参数，通过对比分析相关参数，量化节能效果，总结出了可以应用于计算其他类似的分布式能源站项目成本回收周期的计算公式。结合近期市场的相关设备价格，计算出节能电机投资成本的回收周期，为分布式能源项目上面选用节能电机设备提供量化分析依据。

关键词：分布式能源站  节能  电机  分析

中图分类号：TU99                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）02（b）-0108-02

分布式能源是近年来兴起的利用小型設备向用户提供能源供应的一种能源利用方式。与传统的集中式能源系统相比，分布式能源接近负荷，可大大减少线损;由于兼具发电、供热、供冷等多种能源服务功能，分布式能源可以有效地实现能源的梯级利用，达到更高能源综合利用效率。

根据《关于发展天然气分布式能源的指导意见》（发改能源[2011]2196号）文件，“推动天然气分布式能源，具有重要的现实意义和战略意义。天然气分布式能源节能减排效果明显，可以优化天然气利用，并能发挥对电网和天然气管网的双重削峰填谷作用，增加能源供应安全性[1]。”

依据《国家发展改革委 国家能源局关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》（发改能源[2016]1430号）文件，“建设多能互补集成优化示范工程是构建互联网+智慧能源系统的重要任务之一[2]。”“是提高能源系统综合效率的重要抓手，对于建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义[2]。”

根据《国家发展改革委关于印发〈分布式发电管理暂行办法〉的通知》（发改能源[2013]1381号）文件，“鼓励企业、专业化能源服务公司和包括个人在内的各类电力用户投资建设并经营分布式发电项目，豁免分布式发电项目发电业务许可[3]。”

在国家产业结构大力调整下，在供给侧深化改革和绿色低碳发展的大背景下，在国家政策支持下，分布式能源项目节能降耗工作被摆在了突出的位置，节能降耗在分布式能源项目的建设和生产过程中也发挥着越来越重要的作用。

1  原理分析

要对比节能电机和传统三项异步电机对整体设备或项目的能耗情况，首先要保证对比时间段内两种电机所带负载输出的机械有用功相同，然后对该时间段内输入两种电机的总有用功电量进行对比分析。在本试验中，电机负载为风机，且整个试验在同一台风机上进行。

在本系统中，风机阀门开度在更换电机前后保持一致，风机更换电机前后的系统结构及阻损也基本恒定。根据风机计算相关原理，在本试验中，在同一工况（系统阻损）下，可以用相同时间段内系统耗电累计值来代表该时间段内风机做功。在相关实验数据的基础上，总结出节能电机投资回报周期的计算公式。结合相关设备材料等市场价格，计算其他类似项目的节能设备投资成本回收周期。

2  试验内容

本试验用SFD智能电机在同工况转速调节下较原异步变频电动机变频调速的节电情况。本次试验选定的载体为某能源站生产车间2#蒸汽炉除尘引风机。原三项异步电机已经在运行，停炉更换节能型SDF电机后，对停炉前后的数据进行了对比分析。

该系统主要设备参数如下所述。

风机型号：Y8-39，根据炉内炉膛负压和蒸汽压力来手动调节电机转速;配用电机型号：YVF2-315M-4，额定功率132kW，额定转速1485r/min，额定电流101A（铭牌参数）;所配变频器：深蓝SB200系列。

该试验系统原设计有各种流量和其他检测装置，但没有电度计量装置，为此，首先在2#蒸汽炉的动力回路始端加装了临时电度表，用于电量计量。

为了保证试验数据的准确性，在加装临时计量装置后，每天早上6：00和晚上18：00各记录一次电表数据，流量等其他数据每小时记录一次。

3  试验过程

3.1 原来的异步电机能耗

试验准备工作完成后，开始对原三相异步电动机进行能耗测量，选取6d的各种数据进行统计，数据如表1所示。

3.2 SFD节能电机能耗

将原电机拆下，更换上开关磁阻调速电机进行试验和测量。也共计6d的各种数据，试验数据如表2所示。

4  前后数据分析

前后数据分析如表3所示。

5  试验分析

（1）SFD系列智能电机（额定功率132kW），在本试验系统每小时耗电量、每吨水耗电量和每吨汽耗电量，较原异步电机的节电率分别为：27.6%、15.79%和21.86%，三种对比方式的平均节电率为21.75%。

（2）最终经相互对比并进行数据分析，选取吨汽耗电的数据来作为最终参考比较符合实际的节能效率，通过此次试验，SFD节能电机系统调速性能明显改善，运行稳定，工况综合节电率达21.86%，改造前后每吨蒸汽的节省的耗电量Q节约=0.61kWh。

6  节能电机投资回报周期的分析方法

7  结语

电机额定功率约高，更换为节能电机经济效益更高，投资回收周期越短。功率大的电机应重点考虑选用节能电机。本试验适用于其他类型节能电机设备。本公式可应用于其他类似分布式能源站包含锅炉供能的项目。

参考文献

[1] 国家能源局.关于发展天然气分布式能源的指导意见（发改能源[2011]2196号）[EB/OL]（2011-10-14）http：//www.nea.gov.cn/2011-10/14/c_131190266.htm.

[2] 国家发展改革委，国家能源局.国家发展改革委 国家能源局关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见（发改能源[2016]1430号）[EB/OL]（2016-7-4）http：//www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201607/t20160706_810652.html.

[3] 国家发展改革委.国家发展改革委关于印发《分布式发电管理暂行办法》的通知（发改能源[2013]1381号）[EB/OL]（2013-7-18）http：//www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201308/t20130813_553444.html.