节能改造提高能源利用率

节约能源法

第一条　为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，制定本法。
第二条　本法所称能源，是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。
 第三条　本法所称节约能源（以下简称节能），是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。

第四条　节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。

第三十条　国务院管理节能工作的部门会同国务院有关部门制定电力、钢铁、有色金属、建材、石油加工、化工、煤炭等主要耗能行业的节能技术政策，推动企业节能技术改造。

 第三十一条　国家鼓励工业企业采用高效、节能的电动机、锅炉、窑炉、风机、泵类等设备，采用热电联产、余热余压利用、洁净煤以及先进的用能监测和控制等技术。

坚持节能优先 助力工业绿色低碳和高质量发展

为进一步提高工业能源利用效率，推动优化能源资源配置，工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、国资委、市场监管总局联合印发了《工业能效提升行动计划》（以下简称《行动计划》），明确了“十四五”期间推动工业节能提效的指导思想、主要目标、重点任务和保障措施。

  中共中央、国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》），国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》（以下简称《方案》）。《意见》作为碳达峰碳中和“1+N”政策体系的框架性、指导性文件，对碳达峰、碳中和工作进行了全面系统部署，把“坚持节约优先”作为重要基本原则，强调要“把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略”。《方案》把“节能降碳增效行动”作为“碳达峰十大行动”之一，并在工业、城乡建设、交通运输等重点领域进行了全面部署，凸显了节能对实现碳达峰、碳中和目标的重要作用。

节能是实现碳达峰碳中和目标的关键性手段

（一）节能是减少二氧化碳排放的主要途径。

（二）节能是转变经济增长方式的重要抓手。

（三）节能是推动企业低碳发展的有效手段。企业是能源消费大户，也是落实碳减排目标的重要责任主体。当前我国企业能源利用效率还有较大提升空间，以年综合能耗1万吨标准煤以上的重点用能单位为例，仍普遍蕴藏着10%以上的技术节能潜力，结构节能和管理节能也有较大挖潜空间。在当前全球供应链加速绿色转型的背景下，引导企业用户加强能源节约，有利于提升企业能源利用效率，降低能源使用成本，树立企业绿色形象，在全球供应链绿色化进程中占得先机。

法律依据：《节约能源法》第三条本法所称节约能源，是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。第四条节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。

电机节能

‌  电机节能的重要性主要体现在提高能源利用效率、降低运营成本、减少环境污染以及推动技术创新和发展。‌

电机作为工业领域的主要耗电终端产品，其能效的提升对于节能减排具有重要意义。据统计，电机消耗工业用电总量的75%，占全国总耗电的60%。电机能效每提高1个百分点，可年节约用电260亿度左右。这意味着，通过提高电机能效，可以显著减少能源消耗，降低企业的运营成本，同时减少温室气体排放，对环境保护产生积极影响‌。

变频器节能改造

变频器是能源局节能减排规划里面的重要指定节能改造产品；但是，变频器有许多种技术节能效果完全不一样，市面上大部分是低效率高污染的PWM电压型变频器无法达到节能减排的效果，相反的带来更严重的浪费能源及环境污染问题，值得节能改造用户关注。

PWM电压型变频器低效率高污染

变频器依据不同技术节能效果大不相同，不是所有变频器都可以节能。

低压PWM电压型变频器采用全波整流电容滤波技术产生极大的电网谐波污染问题，谐波降低进线变压器运行效率、线圈容易发生层间短路烧毁及电网频率共振风险，谐波已经严重影响到全厂电气设备安全运行（无功补偿设备故障率极高），同时影响到电力公司二次变电所供电质量以及稳定性。

基于能量守恒定律，加大变频器的输入电抗器容量可以解决谐波污染问题，但是对用户成本增加运行损耗增加，差异只在于这个电费谁承担的问题。

变频器采用PWM技术的载波频率IGBT硬开关导致严重的环境污染问题，无线电射频干扰影响到整个车间自动控制系统稳定运行，电磁噪音污染，电机铁损提高发热异常，同时产生尖峰电压严重伤害电机线圈绝缘耐压。

PWM变频器的基本运行损耗从谐波抑制、射频干扰防治、变频器导通及IGBT开关损耗、输出端集肤效应及噪音抑制、电机铁损增加整个系统低压约有15%基本运行损耗。

高压多电平PWM变频器使用低压串联其损耗与低压相同，再加上移相变压器的效率最高90%合计多电平变频器运行损耗超过25%，这就是为什么多电平变频器有十几个柜子组合而且需要空调冷却，外形庞大就可以知道多电平变频器损耗大不节能、器件多成本高、可靠性低故障率高的原因。

PWM变频器无法旁路运行导致效率低，在电气系统中环境污染问题最严重交流驱动设备。

西普绿色节能型变频器   

    绿色节能型变频器顾名思义就是与一般PWM电压型变频器不一样用途；与PWM变频器不一样的技术原理，而是交交技术，突破了传统交交变频器无法无段平滑调速技术限制，获得国家发明专利20+项，专门提供交流电机绿色低碳环保与高效节能驱动控制。

采用交交变频技术，没有整流滤波，故没有电网谐波污染，可以工频旁路运行，调频技术采用晶闸管软开关技术，没有PWM载波频率，故没有电磁噪音、运行损耗及各种环境污染问题；西普绿色节能型变频器是交流电机驱动控制系统中绿色低碳环保、高效节能产品。

西普绿色节能型变频器有下列特色（传统PWM变频器不具备）：

参考上图就可知道节能减排首先要选对西普绿色节能型变频器而不是一般市场上PWM电压型变频器，否则不但不节能还带来严重的单位环境污染问题。

电机节能改造提高营业利润-提高能源利用率

1. 全面替代传统老旧降压启动装置  

传统降压起动装置包括：直接起动、星三角、电抗式、绕线式等设备采用分离式部件导致1.器件繁多体积庞大故障率高成本高，2.降压启动装置起动电流较大-加大进线变压器容量，3.不能调功-流体机械设备必须匹配低效机械式调功装置（例如挡板、阀门、电磁阀等）4.起动速度太快导致人员意外伤害及产品变形设备寿命缩短，5.汇流排较多线损较大功率因数差6.必需再投资节能改造，7.电网电压波动无法自适应调整，8.功率因数较低需要较大无功补偿容量，9.可靠性低成本高维护费用更高，10.电气开关动作时有弧光容易发生火灾、爆炸等生产事故，基于以上原因需要立即节能改造。

绿色节能型变频器替代传统电控柜成本下降约50%左右，具有电控柜降压启动装置、调功装置（节电20%以上）、节能装置（节电10%）、齐全电机保护装置、通讯装置等功能可替代传统电控柜，瘦斯达具有绿色低碳环保以及高效节能特点。

2. 全面替代低效率高污染传统PWM变频器  

传统PWM变频器无法工频旁路运行导致严重缺失1.低效：低压运行损耗15%-高压25%，2.高污染：射频无线电干扰（EMI）、电磁辐射污染整个电网，3.电网谐波污染严重-进线变压器温升提高尖峰电流导致层间短路，4.功率因数恶化，5.整个车间自动化系统失灵误动作，6.电气设备仪表因谐波乱串而故障，7.电机铁损增加温升提高，8.尖峰电压导致电机线圈绝缘劣化，9.电磁噪音严重导致员工耳背重听，10.变频器效率低发热严重，11.产品可靠性低、维护成本高，12.低效高污染电气设备，不符合国家节能减排绿色节能环保低碳要求。

高压多电平变频器不能用来流体机械设备节能改造，因为自身损耗超过25%，而且带来极为严重的电网谐波污染以及电网无线电干扰等问题无法有效解决。

高压多电平变频器运行效率低于75%，损耗严重没有、无节电效果还带来严重电网谐波污染以及射频无线电干扰等环境污染问题，无法使用且价格高可靠性低。

特别说明市场上家电变频空调采用PWM电压型变频器运行损耗15%无法避免，因此比工频旁路运行耗电更多，电网谐波污染大又不节能，量大面广的家电空调急需节能改造。

西普绿色节能型变频器替代传统变频器每月可节省电费35%以上，没有电网环境污染问题。

电网容量无功补偿设备容量下降10%

替代变频器，节省变频器的今年损耗15%

轻载节能控制可节省10%电费。

不再有电机电磁噪音、异常发热、漏电等环境污染问题。

多种运行模式：电机运行时间调功控制、工频旁路、高低速/变频调速、轻载节能。

举例：800kW0.75负载率，绿色节能型变频器替代传统多电平变频器一年可省68万电费，投资回收期只需一季度左右。

3. 淘汰传统软起动器  

传统软起动器采用降压原理，明显缺失：1.流体机械无法调功-必须配备低效挡板、阀门或电磁阀等低效控制设备，能源利用率较低（浪费20%节电空间），2.不能节能省电-需要用户自己增加节能设备投资；3.不能热机起动导致生产中断风险，4.起动电流4倍以上-无法降低基本电费（进线变压器与无功补偿容量加大），5.不能带载起动-只能应用在无载起动或流体机械负载设备，6.不能频繁起动，否则烧毁电机，7.需要加大开关设备容量-因为四倍以上冲击电流，8.电网容易发生电压闪烁现象，9.应用在发电机供电时起动困难，时常发生跳闸现象，10.没有轻载节能功能-无法在较低负载率时EOC控制（浪费10%节电空间）。

高压软起动器只负责降压启动装置功能，起动以后工频旁路运行无法调功控制。因此高压软启动器必须再匹配传统低效率的调功装置故应该尽速淘汰作节能改造。

例如800kW，0.75负载率，每年节省电费68万元，投资回收期只要3个月左右。 

推荐使用瘦斯达绿色节能型变频器替代传统软起动器解决以上缺失，瘦斯达适合不需要调速设备调功控制，调功效率达到99.99%，平均节电30%以上。

4. 改造流体机械负载调功设备

传统流体机械负载（包括风机、水泵、空气压缩机、冷冻压缩机、罗茨风机、液压机械等）调功设备运行效率较低，不论是挡板、阀门、电磁阀控制或者变频器驱动等调功控制都是低效设备能量利用率较低需要节能改造。

高压软起动器与高压多电平变频器驱动的负载都是流体机械设备，这些设备调功装置效率很低，且都存在大马拉小车低负载运行现象，节电率可达30%以上，这些都是国家节能改造重点。

必须特别说明的是中央空调系统压缩机耗电最多，酒店、公共场所、商业大楼、办公大楼等等到处都有空调系统；中央空调系统受限于电机不能多次起动无法调功运行效率非常低，只能与电磁阀相同的调功效率，也就是卸载40%损耗无法避免，这就存在极大的节能改造空间。

推荐使用瘦斯达绿色节能型变频器替代传统调功装置，提高15%以上运行效率，电网容量及无功补偿设备降容10%，轻载节能再节省电费10%并提高功率因数；冷冻压缩机可以直接节能改造调功控制，大幅度降低电费。

5. 大马拉小车最轻松解决对策 

风机、水泵、空压机、冷冻机、罗茨风机等负载设备率大部分低于额定负载运行，低载运行交流电机效率与功率因数较低，运行损耗较大，传统节能改造必须更换电气设备与传动系统投资太大而没有进行改造，现在可以很低的成本节能改造，大幅度提高能源利用率。

西普绿色节能型变频器具有软起动、轻载节能控制功能（EOC），对于大马拉小车现象轻松解决，提高效率与功因约10%左右，电网容量与无功补偿设备可降容，负载率较低或者电网波动较大环境具有很好节能效果。

大马拉小车现象是中大生产型企业普遍现象，也是浪费能源最多地方。

  不同负载率电机效率/功因/节电效果                 变频器比工频旁路损耗增加15%

6. 全面替代直接起动电气设备 

直接起动带来1. 8倍冲击电流容易损坏开关设备，2.起动速度太快容易发生生产人员意外事故，3.机械冲击较大导致设备容易损坏，4.加工产品因为机械冲击带来变形、振动、掉落等问题5.不能热机起动增加停产与废料风险，5.电网容量加大，功率因数较低。

推荐使用瘦斯达绿色节能型变频器节能改造替代直接起动控制，软起动延长电气设备与传动系统正常寿命；提高30%以上运行效率。

7. 替代原动机驱动控制

原动机是最原始老旧设备能源利用率最低，运行效率约60%左右，节能改造采用交流异步电机驱动控制配合高压绿色节能型变频器可以提高40%左右能源利用率，没有环境污染、噪音、换油等维护费用。原动机驱动是最值得节能改造项目。

推荐使用瘦斯达高压绿色节能型变频器交流驱动控制替代原动机驱动，节能省电平均超过40%，解决大马拉小车及提高能源利用率问题。

8. 进线变压器申请降容

进线变压器容量由负载容量及启动电流倍数核算平均加总，容量裕度越大运行效率及功率因数越低，无功补偿设备容量就越大，因此合理调整进线变压器容量非常重要，这是电力公司收取基本电费依据。

西气东送节能改造估算

西气东送工程如果使用多电平变频器或高压软起动器其损耗接近25%左右，而加压罗茨风机驱动电机约800 kW~2 kkW左右，这些大容量设备节能改造效果惊人。将整个工程的加压电机容量加总后乘上1/3就是节电效果。西气东送使用加压站数量较多电机容量较大，因此节能省电空间极大，使用西普绿色节能型变频器作节能改造将能够每年节省约两个小型火力发电厂的发电量。

南水北调节能改造估算

    南水北调工程如果使用高压多电平变频器、高压软起动器其运行损耗接近25%以上，而水泵驱动电机约800 kW~2 k kW左右，这些设备节能改造效果惊人。将整个水泵容量加总后乘上1/3就是节电效果。南水北调使用水泵数量较多电机容量较大，因此节能省电空间极大，西普绿色节能型变频器替代多电平高压变频器或高压软起动器将能够每年节省约两个小型火力发电厂的发电量。

节能与减排双重效果

西普绿色节能型变频器除了能够高效绿色节能外，还能有大幅度减排效果。绿色节能型变频器涵盖降压启动装置、调功装置、节能装置、电机保护装置、现代化通讯装置，把电机控制柜所需要功能均集层在一起缩小传统电控柜80%体积重量。

‌     2022年国内高压开关设备产量达到了222.5万个（按1/3估算）， ‌低压开关柜‌预计为44.02万个。开关柜平均重量800kg，汇流铜排平均重量30kg来计算，使用西普绿色节能型变频器减排效果惊人；开关柜国家每年钢铁材料可节省60万吨，铜材料每年可节省6.4万吨，这些庞大的GGD柜以及高压柜还有低压配线、粉体涂装、塑壳电气器件等耗材没计入。

    电机使用传统降压启动装置或软起动器来驱动流体机械设备就需要配备低效率调功装置，例如：挡板、阀门、电磁阀等。使用西普绿色节能型变频器可直接高效率调功控制，免除传统低效率调功装置，直接调功系统效率可达99.99%，这是创新高科技产品特色。

用户节能效果汇总

流体机械负载节能效果

1. 电网容量机无功补偿设备容量可下降10%，基本电费降低10%。

2. 高效率调功，替代传统电磁阀调功，免除卸载时40%电机空载运行损耗40%。

3. 轻载节能控制，大马拉小车时可节省10%电费并改善功率因数。

4. 替代变频器调功控制再节省15%电费，替代高压多电平变频器再节省25%。

5. 软起动特性电机没有振动及电磁噪音现象。

6. 成本低于传统电控柜50%，可靠性更高。

恒转矩负载节能效果

1. 电网容量机无功补偿设备容量可下降10%，基本电费降低10%。

2. 高效率调功，替代传统电磁阀调功，免除卸载时40%电机空载运行损耗40%。

3. 轻载节能控制，大马拉小车时可节省10%电费并改善功率因数。

4. 替代变频器调功控制再节省15%电费，替代高压多电平变频器再节省25%。

5. 软起动特性电机没有振动及电磁噪音现象。

6. 成本低于传统电控柜50%，可靠性更高。

7. 额定电流恒转矩起动特性，满足产业机械重载起动需要。

8. 缓冲软起动，惯性负载起动效率最高，电气设备最安全。

变频器是节能减排重要节能产品，必须选择绿色节能型变频器才能达到目的。