Bättre elmotorer kan spara enorma mängder energi

65 procent av industrins elanvändning går åt till att driva motorer. En effektivare användning av dessa elmotorer kan göra det lättare att möta den växande energiutmaningen – samtidigt som effektiviseringen gynnar det egna företagets ekonomi.

Det finns flera samverkande faktorer som gör att vi redan i dag har en stor energiutmaning – och att den på sikt kommer att växa. En av dessa faktorer är att elkonsumtionen stadigt ökar, bland annat på grund av att de flesta industrisektorer går allt mer mot eldrift i sin verksamhet. Samtidigt börjar elbilar bli vanligare och befolkningsmängden ökar, något som i sig påverkar elanvändningen.

 

Ett ökat elberoende ska sedan ses i ljuset av att den energiproduktion som sker med fossila bränslen ska fasas ut helt till år 2040 här i Sverige. Vi har dessutom ett elnät med tydliga flaskhalsar, där bristande distributionskapacitet försvårar användningen av den producerade elen. Ett sätt att hantera denna utmaning är förstås att minska elanvändningen inom de områden där det är möjligt. Här är energieffektivisering av motorer och drivsystem en viktig pusselbit.

De senaste motorerna är mer effektiva än tidigare generationer tack vare mer aktivt material av högre kvalitet.

De senaste motorerna är mer effektiva än tidigare generationer tack vare mer aktivt material av högre kvalitet.

Viktig del i att klara energiutmaningen

Totalt sett går 40 procent av den svenska elanvändningen åt till att driva motorer. Inom industrisektorn är andelen hela 65 procent. Varje effektiviseringsåtgärd kommer alltså att vara ett viktigt bidrag till att klara av energiutmaningen. Faktum är att redan med dagens teknik skulle det gå att minska elanvändningen i industrins motorer till mindre än hälften, konstaterar Stellan Rosenquist, produktchef för lågspända elmotorer på ABB.

 

Läs mer: Världens största batterifärja laddar på sex minuter

 

– Det handlar om att använda de senaste motorerna som är väsentligt mycket mer effektiva än tidigare generationer. I första hand tack vare mer aktivt material av högre kvalitet. Dessutom bör vi titta på möjligheterna med varvtalsreglering, som många gånger kan ge en påtaglig effektivisering, i vissa fall upp till 80 procent, säger han.
Han lyfter samtidigt att det inte enbart är en fråga om att satsa på hållbarhet, utan att effektiviseringen förstås också gör att driftskostnaderna minskar.

 

– Det blir kort och gott ökad produktion med mindre mängd energi. De mer effektiva motorerna ligger aningen högre i inköpspris, men med tanke på att priset bara utgör ett par procent av en elmotors totala livscykelkostnad – och energikostnaden 97 procent – så betalar sig investeringen snabbt.

 

Enligt Stellan Rosenquist kan företag som regel räkna hem den ökade inköpskostnaden för en motor som ligger ett steg högre i energieffektivitet på två-tre år vid full drift.

 

– Med tanke på att motorn kommer att användas väsentligt många år efter det, så blir det i slutändan en god ekonomisk affär.

De senaste motorerna är väsentligt mycket mer effektiva än tidigare generationer.

Stellan Rosenquist, produktchef för lågspända elmotorer på ABB

Det finns dessutom allt strängare krav från myndigheterna att ta hänsyn till. EU har sedan 2011 höjt kraven på elmotorer i olika steg, och ytterligare två steg är planerade till 2021 respektive 2023.

 

I dagens läge är IE3 den högsta energieffektivitetsklassen (se faktaruta) som används i EU-direktivet, men redan nu går det att köpa motorer som uppfyller IE4 – ett krav som kommer att införas för vissa motorer om ett par år.
ABB har till och med tagit fram en motor som förväntas kvala in i IE5, vilket är en framtida energieffektivitetsklass som ännu inte är specificerad. Modellen heter SynRM IE5 och kan ge en väsentlig effektivisering i tillämpningar med intensiv drift.

 

Läs mer: Så gör Sculptur designmöbler av gamla fiskenät

 

– Det står helt klart att myndigheternas effektiviseringskrav kommer att öka successivt, med tanke på att det här är en betydelsefull del av lösningen på den stora energiutmaningen. Dessutom blir det allt mer intressant för alla företag att arbeta målmedvetet med effektivisering, både för att spara pengar och – inte minst – för att kunna visa för kunder och samarbetspartner att de tar hållbarhetsfrågorna på allvar, säger Stellan Rosenquist.

För en hållbar framtid gäller det att minska elanvändningen där det är möjligt. Energieffektivisering av motorer är en viktig pusselbit.

För en hållbar framtid gäller det att minska elanvändningen där det är möjligt. Energieffektivisering av motorer är en viktig pusselbit.

Lönsamt och miljövänligt

Att ett byte av motorer kan ge goda ekonomiska fördelar vid sidan av hållbarhet vet energibolaget Västra Mälardalens Energi och Miljö (VME). De förser omkring 11 000 hushåll i Köping, Arboga och Kolsva med fjärrvärme. För fem år sedan bytte de ut två motorer som pumpar runt vattnet i fjärrvärmenätet i Arboga. De valde då att satsa på det effektiva motor- och drivpaketet SynRM IE5.

 

– Vi har höga miljökrav över hela linjen, så det här var en naturlig satsning för oss. Dessutom visade det sig att de mer effektiva motorerna skulle bli mer lönsamma. Vi såg att vi kunde räkna hem merkostnaden för att välja den högre energieffektiviserings-klassen på ett par år, säger Björn Norberg, biträdande fjärrvärmechef.

 

Läs mer: “Klimatkrisen är redan här – vi måste agera nu”

 

De motorer som byttes ut var 15-20 år gamla, och han förväntar sig att de nya kommer att hålla minst lika länge.

 

– Det finns ett antal faktorer som talar för att de kommer ha ännu längre livslängd, och då blir det många år kvar som ger en ren vinstaffär i jämförelse med de mindre effektiva motorerna. Jag tycker att det verkar som att en del missar att göra den bedömningen – av hela livscykelkostnaden – när de planerar sina inköp.

 

Utöver energieffektiviseringen upplever han också att de fick flera andra mervärden efter bytet.

 

– Bland annat går de tystare och har bättre lastregister. Men det är mer som en bonus, även om det där med minskat buller är en tydlig skillnad – och något som är väldigt positivt för arbetsmiljön, säger Björn Norberg.

FAKTA: Så klassificeras elmotorer

Det finns gemensamma krav på energieffektivitet hos elmotorer inom EU. Motorerna kategoriseras i energieffektivitetsklasser som utgår från motorns verkningsgrad. För närvarande finns energieffektivitetsklasserna IE1-IE4, där en högre klass innebär högre verkningsgrad och därmed lägre energianvändning. Elmotorer som är sämre än energieffektivitetsklass IE2 är sedan 16 juni 2011 förbjudna att sättas på marknaden eller att ta i bruk inom EU.

 

Från 1 januari 2015 måste elmotorer inom intervallet 7,5–375 kW klara kraven för IE3 alternativt IE2 om det sistnämnda kombineras med frekvensomriktare för varvtalsstyrning. Lagkravet gav alltså två alternativ.

 

Från 1 januari 2017 skärptes kraven. Då måste alla motorer (0,75-375 kW) klara IE3, alternativt IE2 om de kombineras med frekvensomriktare.

 

Den 1 juli 2021 kommer nya riktlinjer att träda i kraft. De innebär bland annat att IE2-motorer enbart är tillåtna i intervallet 0,12-0,75 kW (undantaget med frekvensomriktare tas bort). Dessutom kommer andra motortyper att börja omfattas av reglerna.

 

Från den 1 juli 2023 kommer kraven att vara ännu högre. Bland annat måste motorer i intervallet 75-200 kW klara kraven för IE4.

Källor: Energimyndigheten

facebook-logo twitter-logo linkedin-logo

Vill du veta mer?

Fyll i dina uppgifter nedan och välj bransch så kommer du att få vårt nyhetsbrev med teknik, insikter och inspiration som passar dig!

Relaterat material