在國家和有關(guān)部門大力倡導節(jié)能減排，積極推動新能源電動車及其他高效節(jié)能新產(chǎn)品的形勢下，終端用戶對高效節(jié)能電機的關(guān)注度越來越高，因為高效節(jié)能電機的使用壽命更長，全生命周期成本得以降低。

  本文通過案例分析從全壽命周期角度計算高效電機可節(jié)約的電量及減少二氧化碳的排放量。本文還進一步做了投資回報分析，從而看到高效電機對企業(yè)投資具有高效益的回報。

  一、電機的全壽命周期主要包括以下幾個階段：

  1、電機產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段。

  指企業(yè)研究開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)及新工藝所發(fā)生的新產(chǎn)品設(shè)計費、工藝規(guī)程制定費、設(shè)備調(diào)試費、原材料和半成品試驗費等。

  2、電機產(chǎn)品生產(chǎn)制造階段。

  指企業(yè)在生產(chǎn)采購過程中所發(fā)生的料、工、費以及由此所引發(fā)的環(huán)境成本等社會責任成本。

  3、電機產(chǎn)品營銷階段。

  一種電機產(chǎn)品是逐步進入市場、逐步被人們所認識和接受的，因此電機產(chǎn)品營銷成本包括在此過程中所發(fā)生的產(chǎn)品試銷費、廣告費等。

  4、電機產(chǎn)品的使用及維護階段。

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

  二、通過案例來分析電機的全壽命周期成本

  考慮到開發(fā)設(shè)計階段及產(chǎn)品營銷階段成本變化不大，將此兩項成本忽略不計，僅以產(chǎn)品生產(chǎn)制造階段和使用維護階段成本做對比，對電機的全壽命周期成本進行分析。以YE3-315M-4-132KW高效電機代替Y-315M-4-132KW老型號電機，對電機的全壽命周期成本進行分析：

  （1）購買成本

  電機生產(chǎn)制造階段成本反映在電機的購買價格。

  YE3-315M-4-132KW電機初始購買價格為19,656元；

  Y-315M-4-132KW電機初始購買價格為15,118元；

  （2）使用成本

  a)在相同的工作條件下，通過1個月的現(xiàn)場測試，新型號YE3系列電機每小時耗電量138.07KWh；老型號Y系列電機平均每小時耗電量為142.81KWh，平均節(jié)電3.3%。

  b)鋼廠除設(shè)備檢修維護外不停產(chǎn)，按前幾年平均工作時間折算設(shè)備年大約運行7570小時計算，老型號Y系列電機年耗電量為1,081,071.7KWh，新型號YE3系列電機年耗電量為1,045,189.9KWh。

  c)按工業(yè)用電價格0.78元/kWh計算，新型號電機運行20年所需電費16,304,962.44元，老型號Y系列電機運行20年所需電費為16,864,718.52元，新型號YE3系列電機20年可省電559,756.08元。

  （3）后期維護成本

  電機在全壽命周期的后期維護費用約2萬元，YE3-315M-4-132KW與Y-315M-4-132KW基本相當。

  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)過計算可知，在全生命周期中，YE3與Y系列相比，可節(jié)約費用約55.5萬元。

  三、電機壽命周期溫室氣體核算

  據(jù)科學計算，節(jié)約1度電相當于減少了0.997千克二氧化碳的排放，以上述一臺電機為例，在全壽命周期中可節(jié)約大約717,636度電，經(jīng)過計算，可減少715噸二氧化碳的排放。對于全國的電機來看，如果全部更換成高效電機，會產(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。

  四、高效電機投資回報期分析

  1、投資回報的計算方法和基礎(chǔ)條件

  隨著能效水平的提高，電機制造成本提高，銷售價格高，如果采購高效電機，用戶的投資增大，盡管高效電機可以節(jié)能節(jié)電，但是對于企業(yè)來說，需考慮投入的成本何時可以收回，用戶對于這個時間并不知曉，這也成為高效電機推廣的阻力。我們分別以一臺0.75kw，1.5kw，5.5kw，7.5kw的電機為例，在不同負載運行情況下，計算能效提升后，電機的運行時間要達到多少小時后采購時多付出的投資才能夠收回，即投資回報期為多久，本次研究僅考慮電機理論效率值對于投資回報期的影響。

  以下為某電機企業(yè)提供的0.75kw，1.5kw，5.5kw，7.5kw不同能效電機產(chǎn)品的銷售價格。

  表格1不同能效電機銷售價格表
 

  投資回報期計算過程如下所示：

  1）電動機輸入的電功率可用下式計算：P=√3×U×I×COSφU—電動機的額定電壓(伏)I—電動機額定線電流（安）COSφ—功率因素

  2）電動機節(jié)電量可用下式計算：M=M1-M2=Q*0.8（工業(yè)電費按照0.8元/度來計算）M—電機銷售價格之差Q—節(jié)電量

  3）電動機投資回報期可用下式計算：

  Q＝（P1-P2）×T，則T=Q/P1-P2），T為投資回報期。

  2、2級電機投資回報期

  （1）2級電機與3級電機相比，根據(jù)上述公式計算投資回報期，結(jié)果如表2所示：

  表格22級電機投資回報期（單位：小時）
 

  圖表12級電機投資回報期（單位：小時）
 

  通過圖表1可以看出，2級高效電機的投資回報期較長，這也是高效電機一直推廣起來不利的原因。尤其在負載率低于50%的情況下，對于一般企業(yè)來說，投資回報期一般要達到兩年以上。因此，高效電機較適合應用于滿負載或者過負載的工況條件下，一年即可收回投資成本，投資壓力不大，節(jié)能效果明顯。一般電機的壽命可達到20年左右，經(jīng)濟效益非?？捎^。

  （2）我國3級能效電機適用的條件

  3、3級電機投資回報期

  3級電機與3級以下電機相比，根據(jù)上述公式計算投資回報期，結(jié)果如表3所示：

  表格33級電機投資回報期（單位：小時）
 

  圖表23級電機投資回報期（單位：小時）
 

  根據(jù)圖2可以看出，目前3級電機與3級以下電機相比，既能節(jié)能，而且投資回報期均較短，在一般75%的負載情況下，一般運行時間大于1000小時即可收回投資。因此，3級以下電機的更換工作應該繼續(xù)加緊落實，早日淘汰低效電機。

  通過上述案例和分析，可以看到一臺電機更換成高效節(jié)能電機后，企業(yè)的經(jīng)濟效益巨大，社會效益巨大，而且投資一般在兩年內(nèi)可以回收。