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[新闻十日谈#39]四月涨声响起 提高能效刻不容缓
绿色通膨海啸将临

【作者: 編輯部】2024年03月26日 星期二

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背景

面对近年来国际净零碳排时程逐日逼近,台湾出囗导向的制造业正积极应对2026年欧盟将正式上路的碳关税机制(CBAM),正式进入碳有价时代;而自从去年大选前,长期扮演通膨消波块的台电终於不堪连年亏损,先由政客提出「深度节电」囗号带风向;选後更公然宣告不演了,自四月起调涨电价平均涨幅约在10%以上。


其中预计工业用电平均涨幅逾1成,特高压用电大用户例如半导体产业涨幅将最大、应会超过15%;就连民生用户330度以下约涨5%,总计1,500万用电户全面受影响。若再加入3月公布碳费费率,绿色通膨时代将临!


主持人:CTIMES??总编辑 篮贯铭


与谈人:资深编辑 陈念舜



[问题1] 高能效马达定义与各国进展?


陈念舜(简称陈): 当各国陆续订定马达最低能效标准(MEPS)之後,台湾也在2016年将马达最低能效提升至IE3等级;并随着欧盟自2023年起,要求100kW以上功率马达皆须达到IE4等级,中国大陆也宣示将於2024年跟进,台湾与新加坡则订於2025年实行。


国际上主流马达制造商因此纷纷致力於开发更高效率马达,除了现已广泛使用的超高效率感应马达(≥IE5)之外,还有永磁马达(PM)及同步磁阻马达等选项将成主流。其中感应马达常被认为已达到瓶颈,难以达到更高能效,却可透过先进的电脑辅助设计优化磁路、高度自动化设备提升品质稳定性,以及低铁损与薄型矽钢片的发展。


永磁马达则因马达高效且体积小於感应马达,可在短时间内即达到高转速、出力更快、耗能更少,但是需要使用??铁硼等稀土金属打造,导致制造成本及供应链风险较高,早期以低转速直驱应用场域为主,差别在於磁铁摆放位置、来源,以及量产的品质、效率,还要考虑变频技术。


问世已有30年以上的同步磁阻马达,则经过最隹化的磁障层设计、与驱动器间搭配的优化後,可在无磁石辅助的条件下达到IE5能效,又因近年来成功量产而成为後起之秀。


[问题2] 目前台湾推广高能效马达的现况与挑战?


陈: 目前台湾市场上大多数马达虽然均已达到IE3能效等级,或跟进日本以采用永磁马达居多。但因为执行并不严格,还有不少业者因为主要是搭配OEM设备出囗东南亚等地,所以经常只提供IE1/IE2马达。现今10kW以下马达要达到IE5等级,并利用马达节能来实现低碳制造,还有许多待提升能效的空间,估计约有10%以上机械损失可排除。


政府未来若能将制订IE4为马达最低能效标准的时程提前,会更有助於台湾马达制造厂商的技术能力提升,以及更高效使用马达而加速汰旧换新。


经济部近年来也为鼓励节能改善投资、缩短回收年限,而推出「动力与公用设备补助」,涵括微油式空压机、水泵、通风机等产品,并将1~270HP的IE4低压三相鼠笼型感应马达也列入最新补助范围。


[问题3] 如何跟进欧美趋势,加速落实IE5马达应用?


陈: 基於目前用来搭配工厂自动化OEM设备的马达,其实都是针对产能满载或扩充而选用、设定较高安全系数,却忽略了中小型马达未必都要全负载运行,而须采用变速(1200rpm~1800rpm)控制来调整节能,以达到IE2/IE3/IE4不同等级的功率输出范围。若有需要频繁调整怠/高/低转速,或提升扭矩的产业机械,恐因此承担机械损失。


倘若更换永磁马达直驱,则可??降低设备、保养成本,达到最隹速度控制和整体效能的节能效益,已有业者率先将IE5超高效率马达直驱系统导入冷却水塔应用。


目前国内外马达制造大厂除了提供IE3马达之外,也逐渐跟上国际趋势,加速实现IE4最低能效标准;进而推出超高效IE5感应及永磁马达。


凭藉IE5感应马达不需驱动器启动的优势,在危险环境的防爆应用上仍为首选;并持续开发IE5同步磁阻马达、IE6永磁马达及磁石辅助(PMA磁石用铁氧体,而非稀土的艏铁硼)同步磁阻马达发展,减少对於稀土磁铁依赖。


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