作者：Etienne TISON——施耐德电气     IEC/TC64主席
概要  从定义上而言，能效可以分为两种类型：旨在减少能源消耗的被动能效（passive energy efficiency）和旨在控制能源消耗的主动能效（active energy efficiency）。本文给出了在低压电气装置中实现主动能效所采用的迭代过程的基本特性。
根据迭代过程的结果，可以对低压电气装置的配置概况进行定义，给出已经做了什么、还可以做些什么的整体概述。从而可以在能效方面实现对低压电气装置进行分类。
IEC 60364提供了支持此理念的最佳国际标准化平台。
关键词    低压电气装置   被动能效   主动能效 迭代过程

 
0 引言
在接下来的50年里，全球的能源需求将会翻番，但是为了避免气候变化和全球变暖带来巨大影响，CO2排放量必须减半。
值得一提的是，有差不多50%的CO2排放是因为能源使用造成的。
最终能源使用中电能大约占了一半，这样一来，电能就成了控制其它能源使用（基本上是直接使用石油、天然气或煤燃烧所产生的热量）的关键。
根据以上这些数字可以得出，电能的正确使用是减少化石类能源消耗和降低大气中CO2排放量的关键因素。
1 法规
能源的最终使用效率及其管理还将继续是政策制定者和政府部门需要关注的焦点，主要依据包括：
-京都议定书；
-克林顿气候行动计划；
-建筑评级体系：如先导性能源与环境设计理念及标准（LEED）评级体系、英国建筑评级环境评估法（BREEAM）、中国的绿色建筑评级体系（GBAS）……
例如，下列国家或地区已经采用了以下的法规：
-欧盟：能源指令；
-美国清洁能源和安全法案。
法律法规需要有相应的标准化工作的大力支撑，并且需要经常关注标准化工作，以便加快落实并达到相应的结果。
2 定义
提高电能效率的措施可以定义为：在消耗最少电能的情况下获得最佳服务性能。可以综合成一句话：“在合适的时候使用正确的电能”。
根据上面的表述，提高电能效率的措施可以分为以下两类：
-被动电能效率措施：如通过降低布线系统中的热损失、白炽灯换成低功耗灯具等方法减少电能损耗；
-主动电能效率措施：如在走廊中安装移动探测器控制照明灯具、采用变频器控制电机等方法控制电能消耗。
上述措施需要有一个通用的标准化文件来准确表述。由于大部分的电能被消耗在低压电气装置中，所以IEC 60364是一个最佳平台，因为它是低压电气装置的国际标准。上述文件可被大部分国家采用，也可作为一些国家制定规范的基础。
3 主要特征
IEC 60364系列标准包括了安全性方面的全部要求。此新文件的内容也致力于安全。对电能效率要求或建议不得危及系列标准中全部有关安全方面的内容。
在IEC 60364中引入电能效率技术要求的主要目标是：重视电气装置对环境的影响，尤其针对新设计的电气装置及现有的电气装置。也应考虑该文件适用范围的影响。
提高电能效率措施应该适用IEC 60364涵盖的各类低压电气装置。就电能效率而言，需要注意的是：住宅、商业、工业和基础设施等不同应用领域之间存在差异性。应细分这些市场，分别对待。
提高电能效率的措施应应适用电气装置的所有组成部分，包括电源设备，布线系统和用电设备。
 4 迭代过程
低压电气装置实施电能效率的措施，源自于以下表述：“我们知道的我们才会改变；我们测量过的，我们心里才有数”。
根据以上表述，需采取的措施为：
-电能消耗测量：应该根据不同的区域（房间、楼层、车间……）、不同的用途（照明、生产加工、取暖……）或特定用途（大型电机）来进行测量。对于已有的装置，需要进行能耗调查或审计，做到心里有数。对于新的电气装置，应在其中安装永久性的测量设备。
-选用节能设备：被动能效措施，采用节能设备更换现有的用电设备。对于已有的电气装置，在保证原有照明效果的情况下，更换使用节能灯具。对于新装置，可以在设计阶段选用高效电动机。
-用电设备控制：主动能效措施，需要采用自动化方式控制用电设备。对现有的装置需要有测量依据，如基于预设定时间范围内（如：几个月）的测量结果。很显然，该类自动化措施需要量身定制。
-电能监控：最重要的是监控现有的装置，为了到达可持续性的节能的要求，实现预期的节能目标，需要长期监控主动能效措施的节能效果
-    维修和改进：若干年后，电气装置中实施的主动能效措施的有效性会下降。定期检查主动能效措施设备的工况非常重要，并应通过维修保养，维持电气装置的高效运行。检查的频率可由电能监控的结果确定。
    完成以上措施之后，需要实施新一轮的重复措施。鉴于技术进步或财务方面的局限，在第一阶段可能只做了几个方面的改进措施。进一步提高电气装置的电能效率可以从测量电能消耗方面着手进行。
上述过程即为低压电气装置中实现主动能效所采用的迭代过程，图1是迭代过程的示意图。
                                图1  实施低压电气装置主动能效的迭代过程
5 迭代操作的结果
永久性地（按地区或用途）测量电能消耗以及对电能的主动控制与管理需要在电气装置中正确安装专用测量或监控设备，并应适用于该电气装置结构和设计。因此，在电气装置设计阶段，就要将电能效率考虑在内。
鉴于不同应用领域（住宅、商业、工业和基础设施）和用途（照明、生产加工、取暖……），用于提高电气装置电能效率的措施也有所不同，因此如IEC 60364这样的标准化文件仅提供一些可能采取的能效措施，但不能全部一一列出。
 6 装置分类
为了对电气装置的电能效率有一个更深入的认识，这样的标准化文件中应该及时提供不同装置或相同装置之间的比对办法。以下内容将在IEC 60364中进行介绍：
-    能效措施等级：为了提高电气装置的电能效率，所采用的方法论、方式或过程；
-    性能指标等级：为了提高电气装置的电能效率，要求配电系统实现的最低性能指标；
-    电气装置能效概貌：能效措施等级和性能指标等级的综合；
-    电气装置能效等级：电气装置能效概貌的最低要求。
对于每一个电气装置实施能效措施的力度和装置预期的能效性能指标等，必须清楚了解每个细分市场（住宅、商业、工业和基础设施）之间的差异性。虽然有些方法是通用的，但事实上对不同的应用领域可能会使用一些特定方法来提高电能效率
电气装置的能效概貌应视为电气装置在特定时间内所采用的能效措施的力度和装置实现的能效性能指标的两者的汇总。因为它清楚地给出了装置电气能效现状，所以很容易规划下一步提高电气能效的途径。
就装置概况而言，装置等级是电气装置应达到的目标。
7 能效措施示例
-    能效措施：根据定义，此类等级没有明确的目标。这只是一个用于提高电气装置电能效率的推荐做法列表。对于用电设备，需列出：使用高效电动机、节能灯具、变频空调设备等。对于配电系统，需列出：变压器效率、通过减少电缆长度或增加电缆截面减小布线系统的损耗、无功补偿、使用半导体旁路备用设备等。对于测量系统，需列出：以时间为函数的电量或电度测量仪表、调节变压器抽头提高线路电压、测量谐波和高次谐波分量。还可列出：以后可使用可再生能源。
-    能效性能指标：根据定义，采取了一些能效措施之后，装置能提供一些性能指标数据，检查提高电能效率是否达标。例如：按用途或区域测量年损耗用电设备的的的最小百分比、限定配电系统功率因数的最小值、限定变压器效率的最小值、可再生电能供电的百分比、限定每平方米的最大能耗、最大总谐波畸变率、以及允许的最大电压降等。
8 电气装置能效概貌和能效等级示例
前面已经定义，电气装置能效概貌是在一定时间生命周期内的可采用的“能效措施”和装置预期的系统“性能指标“。可以通过提高表格中的能效措施等级和性能指标等级，来提高电气装置的电能效率。
为了评定电气装置电能效率等级，以区分不同电能效率的电气装置。例如：
- A级：能效优化的电气装置；
- B级：能效先进的电气装置；
- C级：标准能效的电气装置；
- D级：不考虑能效的电气装置。
4个等级可以作为基础，用于对低压电气装置电能效率进行认证
9 结论
实施主动电能效率的理念是实现真正可持续节能的最有力手段之一，因为它解决了终端用户的实际需要。可优化终端用户对电能的需求，按用户的用途获取电能，减少电费。IEC 60364无疑是支持和发展这种理念的最好国际平台。

                                          （以上是文章参考译文，供参考）