节约能源是我国的基本国策，是国家实现可持续发展的重要举措。国家实施“节约与开发并举，把节约放在首位”的工作方针。2009年1月修订的《特种设备安全监察条例》(国务院第549号令)明确规定：“国家鼓励特种设备节能技术的研究、开发、示范和推广，促进特种设备节能技术创新和应用……特种设备生产、使用单位和特种设备检验检测机构，应当保证必要的安全和节能投入。”随着我国经济建设的发展和人民生活水平的提高，我国电梯保有量正呈高速上升趋势，电梯的总能耗也随之大幅提高。因此，电梯节能降耗的问题已引起业内人士的重视，开展电梯的节能降耗工作已经是当务之急。同时因应能源开发的要求，引入清洁能源驱动电梯也是一件利国利民的大事。

　　1 电梯能耗的现状

　　据不完全统计，截止到2013年底我国电梯的保有量约为300万台，以每台电梯每月300kW·h耗电量计算。电梯的年电力消耗量达108亿kW·h。同时近年来，我国每年新增电梯50万台左右，如果80%的电梯采用节能技术，每台节能率30%，新安装的电梯每年就可以节 电4.32亿kW·h。所以电梯无疑是能源消耗较大的用户之一，电梯节能具有可预见的较好的经济效益。

　　2电梯节能的途径

　　电梯目前使用最广泛的驱动型式为曳引式驱动，其数量占电梯总数95%以上。电梯通过电动机驱动轿厢对重系统，其运行分两种情况：(1)电梯重载上行、轻载下行时，电动机必须克服重力提升轿厢或对重做功，此时外界必须对电梯输入能量做功。(2)电梯轻载上行、重载下行时轿厢对重系统存在的势能转化为系统运行的动能。如果所转化的动能足以维持系统运转，电梯并不需要耗电;如果所转化的动能超过维持系统运转之所需，此时电动机处于发电状态，电梯可以对外输出能量。

　　因而电梯运行具有其独特的特点。形象地说，每台电梯就好比小小的蓄能型水电站，因为电梯载人、载货上楼的同时将所耗的一部分能量转化为人或物的势能存在大楼里。电梯的节能可行性就在如何将这种系统富余的能量加以利用和开发。有关研究表明，这种富余的能量可占电梯能源总消耗量的30% ~ 70%,因此对于年电力消耗量达108亿kW.h的电梯行业来说，电梯的节能具有广泛的应用前景和现实意义。

　　针对电梯的上述特点，电梯的节能重点应放在以下3个方面。

　　2.1电动机拖动系统的改进

　　采用永磁同步电动机替代传统的异步电动机。曳引机经历了蜗轮蜗杆传动、斜齿轮传动和行星齿轮传动等技术的更新换代之后，上世纪90年代末出现的永磁同步曳引机以其体积小、损耗低、效率高等优点，已发展成为新型曳引机的主流机型，并占据了市场主流地位。目前，电梯所采用的曳引机主要为永磁同步曳引机与传统异步曳引机，与后者相比，永磁同步曳引机的主要优点见表1。在2010年以后，永磁同步曳引机基本上已经取代了其它形式的曳引机，目前这方面的节能工作重点是对旧电梯进行节能改造。

　　2.2电梯轿厢及对重系统蓄能性的利用

　　当电梯电动机处于发电状态可以对外输出能量时，对电梯附加一种能量反馈装置收集再生的电能，并将电能清洁后返回电网，转供同一建筑中其他用电设备使用。从而达到节约能源的目的。目前已有一些此类能量反馈装置在应用。以福建省2013年新增电梯为例，其数量已占新增电梯的台数的约5%。

　　2.3其它途径

　　通过电梯控制技术的改进，利用变频变压馈电减少电动机制动及加减速过程的能耗，通过智能化设计，有效利用群控技术降低电梯调度方面产生的能源浪费;采用LED照明、降低电梯待机能耗都能达到节能的目的。

　　3 清洁能源的应用

　　新能源可利用的种类比较多，譬如太阳能、风能、地热能等。而新能源直接用于驱动电梯的例子还较为鲜见，因为目前曳引式电梯是通过电动机驱动的，虽然新能源转化为电能是普遍的，而如何对单台电梯实现能源转换，必须有一整套能源转换设备，还必须保证能源供给的稳定性。尽管如此，随着环境温室效应的加剧，越来越多的研究者寻找新能源尤其是清洁能源来替代传统的电能源的尝试一直在进行。现阶段新能源在电梯上的应用主要是太阳能。通力公司就提出了 SuperEco太阳能电梯的概念。它是一种可由光伏发电系统供电运行的电梯。这种技术是利用太阳能电池技术，实现能量供给。其核心是太阳能如何转换成驱动电梯动力电源。

　　4 电梯节能及新能源应用目前遇到的困难

　　从技术上讲，将电梯系统富余能量(或称为再生能源)输出可节约大量能源，但实现能源的输出需加装附加设备并花费较多的经费，这客观上妨碍了电梯节能目标的推进。此外，目前从电梯运行过程获取的再生能源品质需进一步提高。除此之外，因电梯以许多个体存在，比较分散。不存在整体解决方案.每台电梯个体所获得的再生能源流也不稳定，一般需要能源储存设备。

　　对于清洁能源，电梯目前主要是利用太阳能或风能替代传统能源。其原理并不复杂，主要是将利用太阳能或风能转化为电梯可利用的电能乃至机械能，同样面临资金问题和能源流不稳定的问题，且电源转换设备费用更高，因而使用率也更低。

　　5推广电梯节能的解决之道

　　目前，结合新旧电梯市场的特点，电梯节能未来的工作重点主要包括以下几个方面：(1)进一步有效利用电梯轿厢及对重系统的蓄能性，反馈的电能供电梯重新使用。(2)更换旧电梯，减少电梯的单位能耗。(3)对在用的旧电梯进行节能改造。

　　随着电梯行业技术的不断发展和我国节能政策的不断落实，我国节能电梯产量占电梯总产量的比例不断增大。为配合国家有关建筑物节能政策的实施，使得电梯达到最好节能效果，需要政府、厂商、使用单位、监管部门各方面的共同努力。

　　(1)作为政府，可以推行类似购买节能电器采用的优惠补贴政策，将优惠额度与电梯节能等级挂钩，这有利于鼓励房地产开发商积极选用节能环保的产品。

　　(2)作为厂商，应切合时机响应国家政策，推出更多的绿色环保及新能源产品。应结合高新技术寻找更多的低耗高效的技术，进一步降低利用电梯能量回馈技术的成本，提高节能投入产出比。对于清洁能源的使用，应进一步降低能源转换设备的成本，同时利用供能组合的形式对电梯进行供能。

　　(3)作为使用单位，应积极采购拥有节能环保技术的电梯设备，努力投入资金改造或更换老旧电梯。节能不仅可作为投入的补偿，还可以为社会尽一些义务。

　　(4)作为监管部门，对于节能效果明显的产品，应加大宣传力度，配合政府向购买方做好企事业电梯节能的思想动员工作，限制高耗能产品的市场准入，加大高耗能产品的淘汰力度。积极向使用单位推广电梯的节能技术或者零部件。

　　6结语

　　对于在用电梯来说，其年能耗量已经相当惊人，而且可节能的幅度较大，技术上实施节能可行性较强。而从开发利用清洁能源的角度，目前也不存在技术障碍。而阻碍节能和清洁能源应用的瓶颈是投入资金较大，对于处于快速发展的中国来说，各领域对资金的需求都很大，因而成为制约发展的主要因素。但随着经济和技术的发展，以及政府监督部门、厂商、使用单位对节能和清洁能源应用的重视，进一步降低能量转换设备的成本，提高资金投入产出比，必然为电梯节能和清洁能源的应用带来光明的前景。

　　作者：胡素峰，中国特种设备检验研究院

　　潘继志，福建省特种设备检验研究院