｜工廠馬達動力系統節能改善應用與2012年實例

摘要：使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8 %，而馬達動力系統（如風扇、空壓機、泵浦、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50 %。本文介紹新版CNS14400高效率馬達標準，並以2012年輔導3家示範廠商馬達動力系統節能改善的案例說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商推廣馬達系統節能之參考。

Abstract: Replacing standard efficiency motors with high efficiency motors is a direct, rapid and effective way to reach the goal of energy savings, with an energy improvement benefit of about 2~8 %. However, improving the efficiency of motor driven systems will obtain a higher energy saving benefit of 10~50 %.

There new CNS14400 high efficiency motor standard is introduced in this article, along with three examples illustrating the evaluation process, related measures used, and the results of improvements.

關鍵詞：高效率馬達、冰水機、空壓機、熱泵

Keywords：High efficiency motor, Chiller, Air compressor, Heat pump

前言
全球積極地推廣高效率馬達及進行工廠馬達系統節能，IEC （International Electrotechnical Commission）將多國之馬達能源效率標準調合（Harmonization）版本後，公告了IEC60034-30，將全球馬達進行能源效率分級為IE1、IE2、IE3與IE4，工業技術研究院機械與系統研究所執行能源局「高效率馬達工業動力能源效率驗證與推廣計畫」參考IEC 60034-30等提出CNS14400標準修訂建議案，經相關程序審查後，於去年（2012） 3月26日由主管機關公告實施。相較於舊版2003年CNS14400，新版將高效率感應電動機分為三種：（a）IE1+為高效率、（b） IE2為優級效率、（c） IE3為超高效率。IE1+即等同舊版2003年所定義之高效率感應電動機，IE2比IE1+效率高，IE3比IE2效率更高，即效率IE3> IE2> IE1+，相較於IEC 60034-30定義之IE1 IE2 IE3，CNS14400之IE1+介於IEC 60034-30 IE1與IE2間，而兩者之IE2、IE3則相近[1]。使用高效率馬達已是全球節能減碳趨勢，經濟部於2013年8月9日公告「高效率電動機示範推廣補助作業要點」，針對馬達製造商及代理商提供補助方案，期帶動國內高效率馬達產業發展，同時提振經濟。此補助方案為期3年，分兩階段執行，第一階段為期1年，推廣能源效率達IE2等級以上（含IE3）；第二階段為期2年，針對能源效率達IE3等級以上進行補助[2]。

根據台電資料統計台灣工業部門用電佔各行業總耗電的70% [3]，工業部門於馬達應用設備能源耗用已佔工業耗能70%，即每年約50%的國內用電量是由馬達動力所耗用，因此使用高效率馬達及提高馬達動力系統能源效率，對廠商生產成本及國家能源政策已是重要課題。

使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%（但驅動離心設備時因轉速增加耗電可能增加），而馬達動力系統（如風扇、空壓機、泵浦、冰水機及其系統…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。馬達效率、驅動系統、被驅動機械系統的設計匹配、應用操作及維護等，都會影響能源效率，各項應用能源效率提升潛力都不同。