在國(guó)家和有關(guān)部門大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，積極推動(dòng)新能源電動(dòng)車及其他高效節(jié)能新產(chǎn)品的形勢(shì)下，終端用戶對(duì)高效節(jié)能電機(jī)的關(guān)注度越來(lái)越高，因?yàn)?strong>高效節(jié)能電機(jī)的使用壽命更長(zhǎng)，全生命周期成本得以降低。

  本文通過(guò)案例分析從全壽命周期角度計(jì)算高效電機(jī)可節(jié)約的電量及減少二氧化碳的排放量。本文還進(jìn)一步做了投資回報(bào)分析，從而看到高效電機(jī)對(duì)企業(yè)投資具有高效益的回報(bào)。

  一、電機(jī)的全壽命周期主要包括以下幾個(gè)階段：

  1、電機(jī)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段。

  指企業(yè)研究開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)及新工藝所發(fā)生的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)費(fèi)、工藝規(guī)程制定費(fèi)、設(shè)備調(diào)試費(fèi)、原材料和半成品試驗(yàn)費(fèi)等。

  2、電機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)制造階段。

  指企業(yè)在生產(chǎn)采購(gòu)過(guò)程中所發(fā)生的料、工、費(fèi)以及由此所引發(fā)的環(huán)境成本等社會(huì)責(zé)任成本。

  3、電機(jī)產(chǎn)品營(yíng)銷階段。

  一種電機(jī)產(chǎn)品是逐步進(jìn)入市場(chǎng)、逐步被人們所認(rèn)識(shí)和接受的，因此電機(jī)產(chǎn)品營(yíng)銷成本包括在此過(guò)程中所發(fā)生的產(chǎn)品試銷費(fèi)、廣告費(fèi)等。

  4、電機(jī)產(chǎn)品的使用及維護(hù)階段。

  包括產(chǎn)品的使用成本和維護(hù)成本。如耗電量，電機(jī)產(chǎn)品必須經(jīng)常更換的附屬配件成本等。此外還包括產(chǎn)品退出使用報(bào)廢所發(fā)生的處置成本。

  二、通過(guò)案例來(lái)分析電機(jī)的全壽命周期成本

  考慮到開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段及產(chǎn)品營(yíng)銷階段成本變化不大，將此兩項(xiàng)成本忽略不計(jì)，僅以產(chǎn)品生產(chǎn)制造階段和使用維護(hù)階段成本做對(duì)比，對(duì)電機(jī)的全壽命周期成本進(jìn)行分析。以YE3-315M-4-132KW高效電機(jī)代替Y-315M-4-132KW老型號(hào)電機(jī)，對(duì)電機(jī)的全壽命周期成本進(jìn)行分析：

  （1）購(gòu)買成本

  電機(jī)生產(chǎn)制造階段成本反映在電機(jī)的購(gòu)買價(jià)格。

  YE3-315M-4-132KW電機(jī)初始購(gòu)買價(jià)格為19,656元；

  Y-315M-4-132KW電機(jī)初始購(gòu)買價(jià)格為15,118元；

  （2）使用成本

  a)在相同的工作條件下，通過(guò)1個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，新型號(hào)YE3系列電機(jī)每小時(shí)耗電量138.07KWh；老型號(hào)Y系列電機(jī)平均每小時(shí)耗電量為142.81KWh，平均節(jié)電3.3%。

  b)鋼廠除設(shè)備檢修維護(hù)外不停產(chǎn)，按前幾年平均工作時(shí)間折算設(shè)備年大約運(yùn)行7570小時(shí)計(jì)算，老型號(hào)Y系列電機(jī)年耗電量為1,081,071.7KWh，新型號(hào)YE3系列電機(jī)年耗電量為1,045,189.9KWh。

  c)按工業(yè)用電價(jià)格0.78元/kWh計(jì)算，新型號(hào)電機(jī)運(yùn)行20年所需電費(fèi)16,304,962.44元，老型號(hào)Y系列電機(jī)運(yùn)行20年所需電費(fèi)為16,864,718.52元，新型號(hào)YE3系列電機(jī)20年可省電559,756.08元。

  （3）后期維護(hù)成本

  電機(jī)在全壽命周期的后期維護(hù)費(fèi)用約2萬(wàn)元，YE3-315M-4-132KW與Y-315M-4-132KW基本相當(dāng)。

  2.總成本比較

  YE3-315M-4-132KW全壽命周期成本=19,656+16,304,962.44+20,000=16,344,618

  Y-315M-4-132KW全壽命周期成本=15,118+16,864,718.52+20,000=16,899,836.5

  經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，在全生命周期中，YE3與Y系列相比，可節(jié)約費(fèi)用約55.5萬(wàn)元。

  三、電機(jī)壽命周期溫室氣體核算

  據(jù)科學(xué)計(jì)算，節(jié)約1度電相當(dāng)于減少了0.997千克二氧化碳的排放，以上述一臺(tái)電機(jī)為例，在全壽命周期中可節(jié)約大約717,636度電，經(jīng)過(guò)計(jì)算，可減少715噸二氧化碳的排放。對(duì)于全國(guó)的電機(jī)來(lái)看，如果全部更換成高效電機(jī)，會(huì)產(chǎn)生非常大的節(jié)能效益，為全世界溫室氣體的減排做出巨大貢獻(xiàn)。

  四、高效電機(jī)投資回報(bào)期分析

  1、投資回報(bào)的計(jì)算方法和基礎(chǔ)條件

  隨著能效水平的提高，電機(jī)制造成本提高，銷售價(jià)格高，如果采購(gòu)高效電機(jī)，用戶的投資增大，盡管高效電機(jī)可以節(jié)能節(jié)電，但是對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，需考慮投入的成本何時(shí)可以收回，用戶對(duì)于這個(gè)時(shí)間并不知曉，這也成為高效電機(jī)推廣的阻力。我們分別以一臺(tái)0.75kw，1.5kw，5.5kw，7.5kw的電機(jī)為例，在不同負(fù)載運(yùn)行情況下，計(jì)算能效提升后，電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間要達(dá)到多少小時(shí)后采購(gòu)時(shí)多付出的投資才能夠收回，即投資回報(bào)期為多久，本次研究?jī)H考慮電機(jī)理論效率值對(duì)于投資回報(bào)期的影響。

  以下為某電機(jī)企業(yè)提供的0.75kw，1.5kw，5.5kw，7.5kw不同能效電機(jī)產(chǎn)品的銷售價(jià)格。

  表格1不同能效電機(jī)銷售價(jià)格表
 

  投資回報(bào)期計(jì)算過(guò)程如下所示：

  1）電動(dòng)機(jī)輸入的電功率可用下式計(jì)算：P=√3×U×I×COSφU—電動(dòng)機(jī)的額定電壓(伏)I—電動(dòng)機(jī)額定線電流（安）COSφ—功率因素

  2）電動(dòng)機(jī)節(jié)電量可用下式計(jì)算：M=M1-M2=Q*0.8（工業(yè)電費(fèi)按照0.8元/度來(lái)計(jì)算）M—電機(jī)銷售價(jià)格之差Q—節(jié)電量

  3）電動(dòng)機(jī)投資回報(bào)期可用下式計(jì)算：

  Q＝（P1-P2）×T，則T=Q/P1-P2），T為投資回報(bào)期。

  2、2級(jí)電機(jī)投資回報(bào)期

  （1）2級(jí)電機(jī)與3級(jí)電機(jī)相比，根據(jù)上述公式計(jì)算投資回報(bào)期，結(jié)果如表2所示：

  表格22級(jí)電機(jī)投資回報(bào)期（單位：小時(shí)）
 

  圖表12級(jí)電機(jī)投資回報(bào)期（單位：小時(shí)）
 

  通過(guò)圖表1可以看出，2級(jí)高效電機(jī)的投資回報(bào)期較長(zhǎng)，這也是高效電機(jī)一直推廣起來(lái)不利的原因。尤其在負(fù)載率低于50%的情況下，對(duì)于一般企業(yè)來(lái)說(shuō)，投資回報(bào)期一般要達(dá)到兩年以上。因此，高效電機(jī)較適合應(yīng)用于滿負(fù)載或者過(guò)負(fù)載的工況條件下，一年即可收回投資成本，投資壓力不大，節(jié)能效果明顯。一般電機(jī)的壽命可達(dá)到20年左右，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

  （2）我國(guó)3級(jí)能效電機(jī)適用的條件

  3、3級(jí)電機(jī)投資回報(bào)期

  3級(jí)電機(jī)與3級(jí)以下電機(jī)相比，根據(jù)上述公式計(jì)算投資回報(bào)期，結(jié)果如表3所示：

  表格33級(jí)電機(jī)投資回報(bào)期（單位：小時(shí)）
 

  圖表23級(jí)電機(jī)投資回報(bào)期（單位：小時(shí)）
 

  根據(jù)圖2可以看出，目前3級(jí)電機(jī)與3級(jí)以下電機(jī)相比，既能節(jié)能，而且投資回報(bào)期均較短，在一般75%的負(fù)載情況下，一般運(yùn)行時(shí)間大于1000小時(shí)即可收回投資。因此，3級(jí)以下電機(jī)的更換工作應(yīng)該繼續(xù)加緊落實(shí)，早日淘汰低效電機(jī)。

  通過(guò)上述案例和分析，可以看到一臺(tái)電機(jī)更換成高效節(jié)能電機(jī)后，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益巨大，社會(huì)效益巨大，而且投資一般在兩年內(nèi)可以回收。