اجرای استاندارد کارایی انرژی موتور جدید چین کمک زیادی به صنایع مختلف در دستیابی به هدف «کربن دوگانه» کرده است.

تحت اهداف ملی «کربن پیک» و «کربن نوتروال»، بهبود کارایی انرژی یک چالش جدی برای تمام صنایع مرتبط با برق است. موتور به عنوان منبع قدرت برای ابزارهای برقی و دستگاه‌های مختلف، نه تنها در صنایع مختلف به طور گسترده استفاده می‌شود، بلکه مصرف‌کننده بزرگی از برق است. بر اساس آمار ایالات متحده، اتحادیه اروپا و سایر منابع، مصرف برق موتورها حدود ۴۲٪ تا ۵۰٪ از مجموع مصرف برق را تشکیل می‌دهد، مصرف برق موتورهای سه فاز غیرهمگام حدود ۹۰٪ از کل مصرف برق موتورهاست و موتورهای کمتر از ۳۷ کیلووات حدود ۵۰٪ از کل مصرف برق موتورها را شامل می‌شوند. تعیین حداقل مناسب کارایی انرژی موتور، نه تنها کمک خواهد کرد تا چین به زمان مشخصی به اهداف «دو کربن» دست یابد، بلکه به بهبود کارایی انرژی محصولات موتوری کمک خواهد کرد.

۱. برد گسترده‌تر استانداردها، کارایی انرژی افزایش یافته است

با پیشرفت فناوری تولید موتور و فناوری صرفه‌جویی در انرژی، الزامات شاخص کارایی انرژی و رده کارایی انرژی استانداردهای GB 18613-2012 و GB 25958-2010 نمی‌توانند با آخرین توسعه فناوری موتور همخوانی کنند. این علت اصلی ظهور استاندارد GB 18613-2020 است.

این استاندارد جدید بر اساس دو استاندارد قدیمی GB 18613-2012 و GB 25958-2010 تجدیدنظر شده است، بنابراین حوزه کاربرد آن گسترده‌تر است. گزارشگر مشاهده کرد که استاندارد جدید سطوح کارایی انرژی، حداقل کارایی انرژی و روش‌های آزمایش برای موتورهای غیرهمفاز سه‌فاز، موتورهای غیرهمفاز تک‌فاز و بادافکن‌های کندها را مشخص می‌کند.

در مقایسه با استاندارد GB 18613-2012، استاندارد جدید حداقل کارایی انرژی موتور، ارزش ارزیابی صرفه‌جویی در مصرف انرژی موتور را حذف کرده و شرایط مربوط به حداقل کارایی انرژی برای موتورهای سه فاز نامتقارن را از IE2 به IE3 بهبود داده است. همچنین، استاندارد جدید دامنه کاربرد را تغییر داده است. در بین این موارد، استاندارد جدید قدرت کمینه موتور سه فاز نامتقارن را از 0.37 کیلووات به 0.12 کیلووات کاهش داده، قدرت بیشینه آن را از 375 کیلووات به 1000 کیلووات افزایش داده و سطح کارایی انرژی برای موتورهای سه فاز نامتقارن با 8 قطب را بالا برده است. در مقایسه با استاندارد GB 25958-2010، استاندارد جدید الزامات شاخص کارایی انرژی برای موتورهای نامتقارن شروع خازنی، موتورهای نامتقارن اجرای خازنی و موتورهای دوپله خازنی را افزایش داده است. الزامات شاخص کارایی انرژی برای موتورهای پُرتاب هوای کنترلرها حذف شده و الزامات شاخص کارایی انرژی برای موتورهای اجرای خازنی پُرتاب هوای کنترلرها و موتورهای جریان مستقیم بدون فرش برای پُرتاب هوای کنترلرها اضافه شده است.

برای موتورهای برقی غیرهمگام سه فاز، شاخص کارایی انرژی استاندارد جدید با IEC 60034-30-1 هماهنگ است و سطح کارایی انرژی 1، 2 و 3 در این استاندارد به ترتیب با IE5، IE4 و IE3 شاخص IEC مطابقت دارد.

2. دستیابی به این استاندارد دشوار است و شرکت‌ها تحت فشار هزینه قرار دارند

سازندگان موتور می‌خواهند محصولات خود را برای پاس دادن به مقررات استاندارد جدید، از جنبه‌های فناوری، تجهیزات، فرآیند، مواد و فروش، به طور کامل آماده کنند تا موتورهای با کارایی انرژی بیشتری را تولید و فروش کنند. از دیدگاه موتورهای سه فاز نامتقارن، برای افزایش کلی کارایی انرژی موتور، شرکت‌ها باید هزینه‌ها را افزایش دهند، به ویژه هزینه مواد. مدل IE3 نسبت به مدل IE2، هزینه آن حدود ۲۰٪ افزایش یافته است؛ مدل IE4 نسبت به مدل IE3 نیز هزینه‌ای قابل توجه افزوده شده است. به ویژه در شرایط فعلی قیمت بالا فولاد و مس، چالش‌هایی که شرکت‌های موتور مواجه هستند واضح است.

هرچند دستیابی به استاندارد سخت است، شرکت‌های موتور همچنان با توازن بین هزینه و عملکرد به صورت مختلف کارایی انرژی را افزایش می‌دهند. به عنوان مثال، VICTORY از طریق بهینه‌سازی طراحی الکتروмагنتیک موتور عمل می‌کند: نخست، استفاده از فولاد الکتریکی با ضریب زیادتر از دودویی برای کاهش ضایعات، استفاده از فرآیندهای پیشرفته‌تر تولید هسته برای کاهش مصرف آهن؛ دوم، اتخاذ انواع تدابیر برای کاهش نویز؛ سوم، استفاده از ساختار راه هوایی بهینه‌سازی شده و دامنه‌های کارآمد برای کاهش مصرف مکانیکی. علاوه بر این، برای بهبود کارایی انرژی موتور، شرکت‌های موتور می‌توانند بهبودهای هدفمندی در فرآیند تولید (مانند دقت پردازش) و تجهیزات تولید انجام دهند.

برای اهمیت پیاده‌سازی استاندارد جدید، از نسخه GB 18613-2006 به بعد، صنعت موتور چین به رسمیت درآمد که پیشگام شدن برای دستیابی به سطح کارایی انرژی موتور کشورهای توسعه‌یافته است. سطح کارایی انرژی موتور چین در GB 18613-2012 تقریباً به سطح کارایی انرژی کشورهای توسعه‌یافته بزرگ نزدیک شده است. معرفی این استاندارد جدید نشان‌دهنده این است که چین به رسمیت از حالت دنباله‌زنی کارایی انرژی موتور به رهبری آن تبدیل شده است و مقدار حداقل کارایی انرژی مشخص شده در این استاندارد جدید بالاتر از استانداردهای کارایی انرژی فعلی در بیشتر کشورهاست. اجرای این استاندارد تأثیر قابل توجهی بر کل صنعت موتور خواهد گذاشت؛ افزایش مقدار حداقل کارایی انرژی موتور، مreshold صنعت تولید موتور را به طور قابل ملاحظه‌ای بالا خواهد برد، که منجر به حذف بسیاری از کارخانجات موتور با ضعف فنی خواهد شد و غلظت صنعت افزایش خواهد یافت. همچنین، محصولات اصلی در بازار موتور به طور تدریجی از IE3 و IE4 به IE4 و IE5 منتقل خواهند شد.