泵系統節能

泵系統節能是從系統的角度全面地衡量和評價節能效果，它不僅要求泵和電機（或其它原動機）有較高的效率，而且要求包括管路、閥門、變頻器等在內的系統裝置及控制元件有較小的能耗，同時要求泵與系統裝置能很好的匹配，使泵工作在最優工作區。

基本介紹

• 中文名：泵系統節能
• 外文名：Pump system energy saving
• 類別：能源
• 組成：高效節能、富餘能量回收利用
• 相關標準：GB/T 26921-2011等
• 公司分布：主要位於長江以南城市

簡介

例如，一個泵系統可以由以下要素構成：泵、電機、閥門、管路（含直管、彎管、變徑管、管接頭等）、變頻器（包含在控制櫃中）。泵系統節能是從系統的角度全面地衡量和評價節能效果，要求系統具有較高的效率，使泵工作在最優工作區。

泵壽命周期成本（LCC，Life Cycle Cost）是考核泵系統節能的一個重要指標，泵的系統最佳化設計是泵系統節能的關鍵和前提。研究泵系統節能之前，首先要研究泵的壽命周期成本。

泵系統可分為已建泵系統和新建泵系統。已建泵系統是指已經存在的、已經建設好的泵系統。

泵系統、泵系統節能

涵蓋範圍

基於泵系統節能的概念，泵系統節能應包括高效節能、富餘能量的回收利用這兩個方面。例如，液力透平和無負壓變頻疊壓供水是能量回收利用的典型。

國外泵系統節能狀況

縱覽全球，在節能方面做得比較成功的國家有德國、日本、英國、美國等，特別是日本和德國，在二次世界大戰之後建成了世界上最發達的工業化國家，在工業節能方面取得了令人矚目的成就。

美國在泵系統節能方面走在了世界的前列，其不但設立了相關的行業管理與協調機構，實施了詳細的泵系統節能教育計畫（PSM），而且建立了合理的泵系統模型以及泵系統節能的能效評估體系。

我國泵系統節能的現狀

政策、法規及相關標準

我國尚無有關泵系統節能方面的核心規範和標準，既無有關泵系統節能的最佳化設計的標準，也無有關泵系統節能的評估與評價的標準。這是制約國內泵系統節能的最主要因素。

關於泵系統節能，國內僅有幾個邊緣的政策法規及標準，比如GB/T 26921-2011《電機系統（風機、泵、空氣壓縮機）最佳化設計指南》、GB/T16666-1996《泵類及液體輸送系統節能監測方法》、《契約能源管理項目財政獎勵資金管理暫行辦法》、GB19762-2007《清水離心泵能效限定值及節能評價值》、GB18613-2006《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》等。

GB/T 26921-2011《電機系統（風機、泵、空氣壓縮機）最佳化設計指南》由國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批准於2011年9月29日批准並予以公布，並於2012年3月1日起開始實施。該標準規定了電機系統的基本要求，同時規定了電動機選型，電動機調速方式和調速裝置的選擇，以及風機系統、泵系統、空氣壓縮機系統的設計的基本要點。該標準對於泵系統的要求過於寬泛，不足以規範和指導泵系統節能。

泵系統節能技術培訓

國家發改委、中國終端能效項目辦公室、中國節能協會節電與綠色電能委員會於2008年舉辦了電機系統節能培訓和泵系統節能培訓。

有關泵系統節能領域的研究

在國內，從上世紀90年代末開始，泵技術工作者王立對泵系統節能率先進行了研究，於2007年撰寫了《泵的壽命周期成本及其分析》，文中通過對泵的壽命周期成本的剖析，說明泵的壽命周期成本是影響泵系統節能的重要因素。2012年，王立又在《水泵技術》發表了《我國泵系統節能的現狀及發展前景》一文，從套用和技術方面概述了我國泵系統節能的現狀和存在的問題，同時指出我國發展泵系統節能任重道遠，前景看好。

江蘇大學流體機械工程技術研究中心對泵系統節能進行了研究，於2008年撰寫了《美國泵系統節能教育行動計畫(PSM)及其啟示》，文中介紹了美國泵系統節能教育行動計畫的背景、組織、目標、計畫和取得的主要進展。上海電氣科學研究所（集團）有限公司對電機系統節能進行了研究，於2008年撰寫了《電機及其系統節能技術發展綜述》，文中對泵系統作了簡要闡述。

發展歷史、行業公司及運營情況

1、發展歷史

國內泵系統節能行業的發展預計要經過以下三個階段：初級節能意識階段、整體節能意識階段和系統節能意識階段。

(1) 第一階段：初級節能意識階段

這一階段主要是在上世紀80年代中期以前，人們對泵系統節能的意識相當淡薄，局限性也很大。工程師們只是設法簡單地提高泵或電機本身的能效，沒有全局意識，不能從整個系統的角度去考慮節能。僅僅提高單個泵或電機的效率，有時那怕是提高一兩個百分點，也是很難的事情，但凡做過設計的人員都很清楚這一點。

(2) 第二階段：整體節能意識階段

第二階段是從上世紀80年代中期開始的。在第二階段，設計人員有了整體意識，在設計或改造泵系統時，不僅考慮泵和電機本身的效率，也會考慮管路系統的損失，更進一步也會考慮泵和系統的匹配。在這一階段所存在的不足是，節能公司雖然對系統節能有了整體認識，有時難免急功近利，只會抓住自認為是主要的節能因素，而忽略了其它影響節能的因素，這使得系統節能效果大打折扣。

（3）第三階段：系統節能意識階段

由於種種因素的制約，國內的泵系統節能在經過相當長的一段時間後才能進入這一階段。這一階段的根本特徵是，國內出台了有關泵系統節能的最佳化設計的標準和有關泵系統節能的評估與評價的標準。在這一階段，一方面有提供節能服務的節能公司，也有提供節能認證（或系統節能認證）的第三方機構；另一方面，對於已建泵系統，有節能改造和節能驗收環節，先是節能公司對已建泵系統進行節能改造，改造後由業主或其委託的第三方機構對工程進行驗收。對於新建泵系統，有節能最佳化設計和節能評估環節，在泵系統建設前要進行節能最佳化設計，在泵系統建成後，由業主委託第三方機構進行節能評估。

2、行業公司及運營情況

在第一階段，我國尚沒有專門的節能服務公司，有些泵廠只是簡單地做一些舊泵改造，節能效果甚微。

進入第二階段後，同時隨著變頻技術的飛速發展，國內湧現了大量的電子科技公司，它們以先進且成熟的變頻技術為依託，進行變頻節能改造，其方法是採用變頻器改變電源頻率，來改變電機的轉速，以實現調節泵流量的目的，這樣做就避免了用閥門調節流量時的能量損失，從而達到節能的目的。進入21世紀後，一些泵業公司也紛紛加入節能行列。相比而言，這些有著泵業經驗背景的節能公司，從事泵系統節能更有優勢，它們有能力全面地分析泵系統，對泵系統中的能量損失有更為細緻的了解。

我國的泵系統節能改造採用國際通用的EMC（契約能源管理）運行模式。EMC是一種基於“契約能源管理”機制運作的、以盈利為直接目的的能源管理的商業運作模式。節能服務公司與願意進行節能改造的客戶簽訂節能服務契約，向客戶提供能源效率審計、節能項目設計、原材料和設備採購、施工、培訓、運行維護、節能量監測等一條龍綜合性服務，並通過與客戶分享項目實施後產生的節能效益來盈利和滾動發展。我國為了鼓勵這一運作模式，由財政部和國家發改委聯合出台了《契約能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》，下發了《財政部辦公廳、國家發展改革委辦公廳關於契約能源管理財政獎勵資金需求及節能服務公司審核備案有關事項的通知》。根據這一通知，大批節能服務公司進行了備案。

國內的泵系統節能公司主要分布在長江以南的上海、杭州、長沙等城市，初具規模的有20多家，有幾家公司年產值達到6000-8000萬元。

我國泵系統節能的前景

我國的泵系統節能市場

根據全國第三次工業普查公布的統計數字，我國水泵的總裝機容量約為1000萬kW（2012年這個數據估計為1500—2000萬kW），在國民經濟中舉足輕重，節能潛力很大。

據中國終端能效項目管理辦公室（EUEEP PMO）提供資料，在我國泵的用電量約占全國用電量的20.9%。和國外相比，我國沒有改造的泵類產品效率平均比國外低3～5%，而整個系統的效率同比低20%左右，具有非常大的節能潛力。國內大量研究和成功案例表明：套用系統方法，在對系統進行全面測試分析的基礎上，套用最合適的手段對泵系統進行最佳化，可以達到30-50%的節能效果。

由此可見，我國的泵系統節能市場空間巨大，有很大的開發潛力。

泵系統節能行業發展機會

隨著我國泵系統節能市場的不斷發展，將會催生出一大批泵節能服務公司，行業市場會出現急速發展的態勢，同時會出現一些信譽良好的節能評估和認證的第三方機構，節能技術也會得到進一步的發展。

我國泵系統節能才剛剛起步，行業和技術亟待規範。“十二五”期間，國家進一步深化能源及節能政策，泵系統節能行業任重道遠，前景看好。