｜2014馬達節能全球推動現況與趨勢簡述

摘要：據IEA統計，馬達設備用電佔了全球總用電的46 %，本文主要簡述2013年全球各國馬達節能相關計畫措施的推動最新發展現況，作為各界推動應用上的參考。

Abstract: According to IEA statistics, electric motors consumed 46% of electricity on earth. This article briefly describes the latest global motor energy saving related plans and measures in 2013 for reference in future promotion and implementation of policies.

關鍵詞：高效率馬達、國際能源總署、最低能源效率標準

Keywords：high efficiency motor, International Energy Agency (IEA), Minimum Energy Performance Standard (MEPS)

前言
隨著工業發展與電力應用的普及，馬達成為主要的動力驅動設備核心，成為用電量最大的設備，為因應此一情勢，歐盟與美國陸續在二十多年前成立了馬達節能計畫，推動馬達設備的節能，在伴隨經濟發展帶來能源危機之後，包含我國在內的各國與國際主要組織亦陸續成立了相關推動計畫共同推動馬達設備節能，涵蓋範圍從政策、標準、法規、技術、推廣…等各面，執行成效卓著。

馬達節能全球推動現況與趨勢
針對全球推動馬達設備節能，IEA提供了詳細的推動建議，主要內容有自願性措施、強制性措施與財務措施等三方面。自願性措施包含了標示、產品認證、產業自願性協議、各界節能意識的提升與個別公司、集團訂定馬達應用相關政策。強制性措施包含了國際效率測試與分級標準訂定與法規調和、相應的測試能量與品質、各國訂定（一致性）效率標準（MEPS）、產品驗證、登錄與市場管理措施等。財務措施則包含了稅務、資金融通、（採購）合約與節電獎勵等。IEA項下的4E則是提出7個具體的措施[1]，包含：已屆齡無能源經濟效益的馬達應強制更換、各種能效產品應被組合得有效率（如馬達、傳動機構、葉輪、齒輪、壓縮機…等）、符合量測與分級的全球化標準、與各個設備MEPS相對應的措施、每個國家都需要有驗證實驗室、MEPS範圍必需擴大到0.12-1,000 kW（含2、4、6、8極、永磁與磁阻、規劃於2015年公告於IEC60034-30-2中）、每家工廠必需在最佳效率下運作（馬達系統每年平均運轉時數則是4,350小時，但負載控制應用變頻技術平均僅有不到2成，有很大發展空間）。

筆者於本雜誌2011年1月334期發表“馬達節能推動現況、趨勢與展望”一文中曾提及2009年G8高峰會議後包含IEA在內等國際組織與各國陸續推動相關計畫，包含前述的IEA 4E計畫以因應全球暖化的問題，同時期會後成立的IPEEC（International Partnership for Energy Efficiency Cooperation）則是擴大到16個加起來佔了全球GDP與能源使用75 %以上的國家，其在工業部門推動工作中自然也包含了用電最多的馬達及其設備（泵浦、風機、壓縮機），其也提出推動最主要的障礙就是缺少標準、對馬達系統用電消耗與經濟浪費、只注重購買成本不注重終生使用成本、難以深入中小企業、缺少相關法規的支持、技術、習慣…等，因此其成立了SEAD計畫（Super-efficient Equipment and Appliance Deployment Initiative），其工作小組包含了技術分析、能效獎勵、促進使用、調和與採購方面等研究，其中，在獎勵方面則是包含了對參與國的馬達設備廠商與實驗室實際給與此一國際認同的獎項，馬達本身又包含了符合IEC的感應馬達與新的馬達技術，參與國則是針對此透過公協會的力量、國家推動標準與標示、研究機構的技術開發與推廣計畫…等來解決此問題。

在全球馬達能源效率標準訂定方面，IEC針對馬達單體訂定效率（分級）標準（IEC60034-30）外，預定效率等級在訂出IE5同時，朝向訂定整體系統效率的方向發展（詳參機械工業雜誌2013年7月364期“2013全球馬達節能推動現況與趨勢展望概述”），因應市場全球化、各國貿易相關法規標準的一致化，目前各國訂定馬達相關標準已陸續以IEC為其內容，包含標準應用情況（IEC60034-1）、馬達測試（IEC60034-2-1）、效率分級（IEC60034-30）與推動的相關指引（IEC60034-1）等。在全球馬達方面相關研究課題包含軟磁、稀有材料替代（如AMM：非晶質合金）、同步機、永磁軸向、徑向、橫向磁通、功率半導體、被動元件、控制元件、特定具節能效益範圍變速驅動應用與使用中馬達設備的改善…等，各個技術選項在每年均有不等程度的進展。