Elmotorer förbrukade 13 462 terawattimmar 2023 – 53 % av all el som producerades globalt – och de flesta gick med fast varvtal oavsett vad arbetet faktiskt krävde, enligt siffror som publicerades denna vecka. Forskare säger att behovsstyrd varvtalsreglering av dessa motorer kan minska deras energianvändning med upp till 25 %.
Koncentrationen inom industri och jordbruk är ännu tydligare: motorer står för 72 % av elanvändningen i fabriker och 87 % på gårdar. Dessa sektorer driver pumpar, transportörer, fläktar och kompressorer som ofta fortsätter snurra på full effekt även när en ventil är halvstängd eller en produktionslinje står stilla.
Var slöseriet uppstår
Problemet är inte så mycket motorn i sig som vad som styr den. En motor med fast varvtal är antingen på eller av. När arbetet inte kräver full effekt måste överskottsenergin ta vägen någonstans – ofta genom en strypventil eller ett spjäll som blockerar flödet medan motorn fortsätter dra sin fulla last. Med frekvensomriktare kan motorn i stället sänka varvtalet och anpassa effekten efter behovet.
Inom industrin märks denna obalans i tryckluftssystem, kyltorn och transportband som går i en och samma hastighet hela skiftet. Inom jordbruket arbetar bevattningspumpar ofta med konstant tryck även när fälten behöver mindre vatten. Siffrorna tyder på att besparingarna inte är en nischmöjlighet – de finns mitt i det globala elsystemet.
Vad 25-procentsiffran skulle innebära
Om hela 25-procentiga minskningen uppnåddes för alla motordrivna laster skulle det ta bort ungefär en fjärdedel av 13 462 TWh – cirka 3 365 TWh – från den globala elförbrukningen. Utdraget anger inte den resulterande minskningen av den totala globala förbrukningen, men skalan är tillräckligt stor för att mäta sig med produktionen från hela nationella elnät.
Forskningen hävdar inte att 25 % är en enhetlig siffra för alla tillämpningar. Det beskrivs som ett tak för behovsstyrd varvtalsreglering, och de faktiska besparingarna beror på hur många motorer som kan eftermonteras, hur variabla deras laster verkligen är och om ekonomin i en frekvensomriktare går ihop för varje installation.
Varför motorer med fast varvtal består
Motorer med fast varvtal är billiga, robusta och väl förstådda av underhållspersonal. Eftermontering av varvtalsstyrning innebär ny elektronik, eventuella harmoniska filter och en annan uppsättning färdigheter på golvet. För en enda liten motor kan dessa kostnader överstiga energibesparingarna. För stora pumpar och fläktar som går tusentals timmar om året vänder kalkylen snabbt.
Jordbruket utgör en särskild utmaning eftersom motorlasterna är spridda över tusentals enskilda anläggningar – bevattningspumpar, spannmålshantering, ventilation – snarare än koncentrerade till ett fåtal stora anläggningar. Att 87 % av gårdarnas el går till motorer innebär att sektorn har lite annat att optimera.
Vad som händer härnäst
Forskningen sätter ingen tidsram för införandet eller namnger specifika policyer. Det den gör är att sätta en konkret siffra på möjligheten: en fjärdedel av motorernas el, i en kategori som redan står för mer än hälften av världens elanvändning. Huruvida det omsätts i eftermonteringar beror på beslut som fattas en pump, ett transportband och en gård i taget.
