能耗因子識(shí)別在特鋼的實(shí)踐

寶鋼股份特鋼事業(yè)部能環(huán)部 張 輝

1 前言

粗放型的能源管理，已經(jīng)越來越不能滿足日趨嚴(yán)峻的節(jié)能形勢(shì)的要求，需要從體系的全過程出發(fā)，遵循系統(tǒng)管理原理，通過實(shí)施一套完整的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，在組織內(nèi)部建立起一個(gè)完整有效的、形成文件的能源管理體系。注重建立和實(shí)施過程控制，使組織的活動(dòng)、過程及其要素不斷優(yōu)化，通過例行的節(jié)能監(jiān)測(cè)、組織能耗計(jì)量與測(cè)試、組織能量平衡統(tǒng)計(jì)、組織能源審計(jì)、內(nèi)部審核、管理評(píng)審、自我評(píng)價(jià)等措施，不斷提高能源管理體系持續(xù)改進(jìn)的有效性，實(shí)現(xiàn)能源管理方針和承諾并達(dá)到預(yù)期的能源消耗或使用目標(biāo)。

而能源管理體系的建立最重要、最基礎(chǔ)的工作就是能耗因素的識(shí)別與控制，在國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)2009年3月11日發(fā)布的GB/T23331-2009《能源管理體系要求》中，明確指出要建立一個(gè)有效的能源管理體系，首先必須識(shí)別組織自身能夠控制和能夠施加影響的能源因素，并從中確定那些具有或可能產(chǎn)生重大影響的能源因素。

2008年4月起，寶鋼股份推出能源管控體系，開始能耗因子的識(shí)別與管控工作，特鋼也從2008年下半年起，著手這方面的研究。通過學(xué)習(xí)股份公司能耗因子識(shí)別相關(guān)材料，以及ISO14001環(huán)境管理體系標(biāo)準(zhǔn)要求，并大量借鑒了環(huán)境管理體系中的相關(guān)定義，形成了特鋼能耗因子識(shí)別工作方案，并在2009年3月對(duì)事業(yè)部各二級(jí)廠部的能源管理員和部分二、三級(jí)管理人員就能耗因子識(shí)別進(jìn)行專題培訓(xùn)，在事業(yè)部范圍內(nèi)全面開展能耗因子識(shí)別工作。

本文將著重介紹特鋼在能耗因子識(shí)別工作中對(duì)相關(guān)術(shù)語的定義以及能耗因子的識(shí)別方法。

2 能耗因子的定義

2.1 寶鋼能耗因子定義[1]

寶鋼股份在進(jìn)行能耗因子識(shí)別工作時(shí)，將能耗因子定義為公司能源流、制造流、價(jià)值流、設(shè)備狀態(tài)方面對(duì)公司能源利用效率或能源成本有顯著影響的因素，且該因素能夠通過施加影響得到控制。能耗因子是影響能源利用效率或能源成本的關(guān)鍵因素；是公司直接關(guān)注指標(biāo)，是公司級(jí)指標(biāo)；是與制造流、能源流、價(jià)值流、設(shè)備狀態(tài)相關(guān)的重要指標(biāo)；是可以改進(jìn)的過程性指標(biāo)或結(jié)果性指標(biāo)；是公司生產(chǎn)經(jīng)營中的具體化的因子。

關(guān)鍵能耗因子是指結(jié)合公司年度節(jié)能任務(wù)、生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)形勢(shì)和實(shí)績表現(xiàn)，預(yù)期有較大改進(jìn)空間或根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)和其他要求必須進(jìn)行改進(jìn)的各種能耗因子。關(guān)鍵能耗因子與公司經(jīng)營形勢(shì)相關(guān)，每年判定一次；有較大改進(jìn)空間且應(yīng)該能夠改進(jìn)；是影響節(jié)能目標(biāo)完成的關(guān)鍵因素。

能耗源是組織的活動(dòng)、產(chǎn)品和服務(wù)中產(chǎn)生能源消耗的最基本的用能設(shè)備（工藝）或用能過程。重要能耗源是能源消耗量大或節(jié)能潛力大的能耗源。

2.2 能源管理體系標(biāo)準(zhǔn)要求[2]

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2009年3月11日發(fā)布了GB/T23331-2009《能源管理體系要求》，將于2009年11月1日起正式實(shí)施。在該標(biāo)準(zhǔn)4.3.1條款中明確規(guī)定組織應(yīng)建立、實(shí)施并保持一個(gè)或多個(gè)程序，用來：a）識(shí)別能源管理體系覆蓋范圍內(nèi)活動(dòng)、產(chǎn)品和服務(wù)中能夠控制、或能夠施加影響的能源因素，包括應(yīng)考慮已納入計(jì)劃的或新開發(fā)的、變更的活動(dòng)、產(chǎn)品和服務(wù)等因素；b）根據(jù)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及其他要求，以及組織的活動(dòng)、產(chǎn)品和服務(wù)的特點(diǎn)等，對(duì)能源因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定優(yōu)先控制的能源因素；c)將上述信息形成文件并及時(shí)更新。組織在建立、實(shí)施、保持并持續(xù)改進(jìn)能源管理體系時(shí)，應(yīng)對(duì)優(yōu)先控制的能源因素加以考慮。

標(biāo)準(zhǔn)中將能源因素定義為在組織的活動(dòng)、產(chǎn)品或服務(wù)中，影響能源消耗、能源利用效率的因素。

2.3 特鋼能耗因子定義

特鋼在對(duì)相關(guān)術(shù)語進(jìn)行定義時(shí)，GB/T23331-2009《能源管理體系要求》尚未發(fā)布，故大量借鑒了環(huán)境管理體系中的相關(guān)定義，再結(jié)合股份公司能耗因子的定義，以及能耗消耗的特點(diǎn)，最終形成了特鋼能耗因子的定義。

首先定義的是能源范疇[3]，即能耗因子識(shí)別的范圍，應(yīng)是組織運(yùn)行活動(dòng)消耗的全部能源介質(zhì)，包括以一次能源形式進(jìn)入組織運(yùn)行邊界的，如：煤、天然氣等；也包括在組織邊界外生產(chǎn)的，消耗一次能源用于供應(yīng)組織中間能源需求的，如電、蒸汽等；還包括組織上下游作業(yè)活動(dòng)間接引起的，產(chǎn)生自其他組織所擁有或控制的能耗源，如：生產(chǎn)的外包、設(shè)備檢修服務(wù)等。

其次是能耗源，即能耗因子識(shí)別的著手點(diǎn)，應(yīng)是組織運(yùn)行活動(dòng)中，產(chǎn)生能源消耗的最基本的點(diǎn)或域，在特鋼事業(yè)部能源消耗最基本的點(diǎn)就可以是某臺(tái)或某類型的用能設(shè)備，而最基本的域就應(yīng)該是作業(yè)區(qū)。

再次是能耗因子，就是一個(gè)組織的活動(dòng)、產(chǎn)品或服務(wù)中影響能源消耗的原因，相當(dāng)于環(huán)境管理體系中的污染物。

最后是能耗因素，就是一個(gè)組織的活動(dòng)、產(chǎn)品或服務(wù)中造成能耗因子變化的因素，相當(dāng)于環(huán)境管理體系中的環(huán)境因素。

對(duì)于能耗因子和能耗因素的關(guān)系，就是能耗因素是造成能耗因子變化的因素，而能耗因子是能耗因素作用于組織運(yùn)行活動(dòng)的結(jié)果。通俗點(diǎn)講，能耗因子的變化導(dǎo)致能源消耗增加或者減少，而能耗因素導(dǎo)致能耗因子的變化。以最常見的關(guān)爐門這一操作為例，如果及時(shí)關(guān)閉爐門，那么爐膛的散熱損失就小，相應(yīng)的天然氣消耗也就少，則及時(shí)關(guān)閉爐門的意識(shí)就是能耗因素，爐門開啟造成的散熱就是能耗因子。

另外，能源消耗貫穿一個(gè)組織產(chǎn)品、活動(dòng)或服務(wù)整個(gè)生命周期的全過程，所以在該過程的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)方面都有影響能源消耗的因素，即能耗因素類型，主要可以分為一下幾個(gè)方面：

1）設(shè)備方面。保證設(shè)備功能精度，提高用能設(shè)備的能源利用效率，減少設(shè)備故障，以減少非生產(chǎn)性能源消耗。

2）質(zhì)量設(shè)計(jì)方面。產(chǎn)品在質(zhì)量設(shè)計(jì)階段，確定工藝路線，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能縮短加熱、退火工藝時(shí)間，減少加工道次，以降低生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需的能耗水平。

3）生產(chǎn)組織方面。制造部協(xié)調(diào)上下道工序的生產(chǎn)，二級(jí)廠通過合理調(diào)配，精益組織現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，保證生產(chǎn)的順行、穩(wěn)定，可以大大減少非生產(chǎn)性能源消耗。

4）操作方面。指生產(chǎn)過程中影響能耗水平的人的因素，提高關(guān)鍵操作崗位員工的操作水平和節(jié)能意識(shí)，如：能流角度，操作員工在生產(chǎn)過程中，及時(shí)關(guān)閉爐門等；物流角度，提高行車工的操作水平，減少紅鋼的傳擱時(shí)間等。

3 能耗因子的識(shí)別方法

能源管理體系的建立最重要、最基礎(chǔ)的工作就是能耗因子的識(shí)別與控制，而如何識(shí)別能耗因子，在GB/T23331-2009《能源管理體系要求》中并未予以明確，故能耗因子的識(shí)別方法沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，下面簡單介紹寶鋼股份及特鋼的能耗因子識(shí)別方法。

3.1 寶鋼能耗因子的識(shí)別方法[1]

能耗因子的識(shí)別可以通過專家咨詢、現(xiàn)場(chǎng)觀察和面談、頭腦風(fēng)暴、過程分析法、物料衡算、產(chǎn)品生命周期、問卷調(diào)查、橫向和縱向?qū)?biāo)等方法進(jìn)行。

能耗因子識(shí)別不僅考慮靜止的設(shè)備狀態(tài)因素，更要考慮流動(dòng)中的能源、制造和價(jià)值因素，從能源流、制造流、價(jià)值流和設(shè)備狀態(tài)四大類進(jìn)行識(shí)別，每一類中包含若干方向，每個(gè)方向由若干個(gè)能耗因子組成，形成公司層面的能耗因子。

每年年度計(jì)劃編制過程中，結(jié)合節(jié)能目標(biāo)和影響因素對(duì)能耗因子進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行關(guān)鍵能耗因子判定工作。由能環(huán)部定期組織對(duì)能耗因子清單進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于影響小、波動(dòng)程度小、受控程度差的能耗因子進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的影響節(jié)能目標(biāo)的因素根據(jù)實(shí)際情況新增能耗因子，確保能耗因子清單持續(xù)改進(jìn)、有效。

3.2 特鋼能耗因子的識(shí)別方法

寶鋼股份在進(jìn)行能耗因子識(shí)別時(shí)，只介紹了可以采用的幾種識(shí)別方法，并未就具體方法進(jìn)行描述。特鋼則借鑒環(huán)境管理體系中環(huán)境因素的識(shí)別方法，對(duì)能耗因子的識(shí)別方法進(jìn)行具體闡述。

能耗因子識(shí)別第一步，劃分能源消耗最基本的點(diǎn)或域，即能耗源辨識(shí)，以某分廠為例，最基本的域就是某作業(yè)區(qū)，最基本的點(diǎn)就是用能設(shè)備，如工業(yè)爐窯、風(fēng)機(jī)、水泵和照明燈等。第二步，劃分作業(yè)/活動(dòng)范圍及類別，可以從能源介質(zhì)流動(dòng)角度、產(chǎn)品生命周期角度和設(shè)備生命周期角度等。第三步，列出作業(yè)活動(dòng)的過程或階段（即活動(dòng)、產(chǎn)品或服務(wù)），以某作業(yè)區(qū)為例，從產(chǎn)品生命周期角度，該作業(yè)區(qū)的活動(dòng)過程可分為鋼錠熱送、鋼錠加熱、鋼錠轉(zhuǎn)運(yùn)、鋼錠鍛壓、鋼錠退火和鋼錠風(fēng)冷等幾個(gè)過程。第四步，排查各過程（或工序）的能源投入（即能源介質(zhì)消耗），如鋼錠在加熱過程中，需要消耗天然氣、電、氮?dú)夂涂諌簹獾饶茉唇橘|(zhì)。第五步，調(diào)查各過程的能源消耗（即能耗因子），如鋼錠加熱過程中，影響天然氣消耗的有正常情況下的加熱能耗，以及非正常情況下的擺渡料消耗。第六步，分析作業(yè)/活動(dòng)中造成能耗因子變化的原因（即能耗因素），如引起鋼錠加熱能耗變化的因素有，鋼錠的加熱時(shí)間、溫度等工藝參數(shù)；加熱爐的裝爐量；加熱爐本身的性能等。第七步，提出控制這些能耗因素的措施（即管控措施），如鋼錠加熱過程中，非正常情況影響天然氣消耗的擺渡料消耗，主要是由于上道工序與該工序生產(chǎn)未協(xié)調(diào)好，導(dǎo)致紅鋼熱送鋼錠在送至該工序時(shí)，沒有空余加熱爐執(zhí)行加熱工藝，只能暫時(shí)放在退火爐內(nèi)保溫，導(dǎo)致不必要的天然氣消耗。第八步，判別這些能耗因素的類型（即能耗因素類型）。

根據(jù)上述能耗因素識(shí)別的步驟，設(shè)計(jì)形成特鋼能耗因子分析表，具體見表1。

3.3 能耗因子識(shí)別注意事項(xiàng)

能耗因子識(shí)別應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1）識(shí)別時(shí)范圍越廣泛越好，應(yīng)包含組織所有相關(guān)活動(dòng)、產(chǎn)品或服務(wù)。

表1 2009年特鋼事業(yè)部能耗因子分析表

2）識(shí)別時(shí)考慮越周全越好，應(yīng)考慮到“兩個(gè)方面、三種時(shí)態(tài)、三種狀態(tài)”。

（1）兩個(gè)方面：組織所要識(shí)別的能耗因子分為兩個(gè)方面，一方面是組織“能夠控制”的能耗因子，也就是組織可以通過自身管理加以控制、改變、處理或處置的能耗因子，比如組織自身的能源使用。另一方面是組織“可望施加影響”的能耗因子，也就是不能通過或難以通過行政管理及其他技術(shù)手段改變，或不能直接加以控制和管理的能耗因子，比如設(shè)備檢修時(shí)，施工作業(yè)單位的能源使用。

（2）三種時(shí)態(tài)：指過去、現(xiàn)在和將來三種時(shí)態(tài)。過去時(shí)態(tài)指過去的作業(yè)、活動(dòng)中伴隨的能耗因子，一直持續(xù)到現(xiàn)在，如高耗能淘汰設(shè)備的使用。現(xiàn)在時(shí)態(tài)指當(dāng)前進(jìn)行或例行的作業(yè)、活動(dòng)中伴隨的能耗因子。將來時(shí)態(tài)指計(jì)劃中活動(dòng)將來可能產(chǎn)生的能耗因子，如固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目（工程）建設(shè)前的能評(píng)。

（3）三種狀態(tài)：指正常、異常和緊急三種狀態(tài)。正常狀態(tài)指日常、例行的作業(yè)、活動(dòng)或連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)（常規(guī)活動(dòng)）中的能耗因子。異常狀態(tài)指可以合理預(yù)期并發(fā)生的非常規(guī)活動(dòng)中的能耗因子，如設(shè)備的開機(jī)、停機(jī)、檢修或故障時(shí)影響能耗的因子。緊急狀態(tài)指不可合理預(yù)期的突發(fā)情況中的能耗因子，如意外的泄漏、電網(wǎng)的波動(dòng)等。

3）識(shí)別時(shí)同一個(gè)能耗源的能耗因子可合并。如設(shè)備檢修用能、施工用能等在整理時(shí)可合并為全廠共同的能耗因子。

4）當(dāng)產(chǎn)品、服務(wù)或活動(dòng)有變更時(shí)，必須考慮新產(chǎn)生的能耗因子或能耗因素的變化。

表2 2009年某作業(yè)區(qū)能耗因子分析表

5）應(yīng)定期（如每年一次）對(duì)能耗因子重新識(shí)別登錄。能耗因子不是一成不變的，而是動(dòng)態(tài)的、變化的和發(fā)展的。組織的產(chǎn)品、服務(wù)以及經(jīng)營、生產(chǎn)和管理等活動(dòng)都是在不停的發(fā)展變化之中。除了組織內(nèi)部技術(shù)革新、新產(chǎn)品開發(fā)、業(yè)務(wù)發(fā)展、規(guī)模擴(kuò)大和新建項(xiàng)目等會(huì)造成能耗因子的變化，外部新的法律、法規(guī)及要求的出臺(tái)、公眾節(jié)能意識(shí)的提高、市場(chǎng)需求的變化等，也都將對(duì)能耗因子的識(shí)別和評(píng)價(jià)帶來影響。原來是重要能耗因子，現(xiàn)在已經(jīng)被有效地控制住了，那么原本是次要能耗因子的，現(xiàn)在就有可能上升為新的重要能耗因子，成為新的重點(diǎn)控制對(duì)象。

3.4 能耗因子識(shí)別在特鋼某工序的實(shí)踐

某工序是特鋼生產(chǎn)制造過程中，承上啟下的關(guān)鍵工序，是生產(chǎn)組織最為復(fù)雜的工序，也是耗能大戶，故以該工序?yàn)槔?，?yīng)用上述方法進(jìn)行能耗因子識(shí)別。

某作業(yè)區(qū)是該工序的一個(gè)作業(yè)區(qū)，也是該工序最基本的能耗源之一，從制造流角度，鋼錠在該作業(yè)區(qū)一般經(jīng)歷熱送、加熱、轉(zhuǎn)運(yùn)、鍛壓、退火、風(fēng)冷和檢驗(yàn)等7個(gè)作業(yè)活動(dòng)，以熱送和轉(zhuǎn)運(yùn)2個(gè)作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行能耗因子識(shí)別，具體見表2。

4 后記

特鋼能環(huán)部在3月份組織各二級(jí)廠部的能源管理員和部分二、三級(jí)管理人員就能耗因子識(shí)別進(jìn)行專題培訓(xùn)，在事業(yè)部范圍內(nèi)全面開展能耗因子識(shí)別工作。通過事業(yè)部各層面通力合作，現(xiàn)已建立特鋼事業(yè)部能耗因子清單，各二級(jí)廠共辨識(shí)出能耗因子214項(xiàng)，能耗因素689項(xiàng)，共制定管控措施693項(xiàng)，為日后能源管理體系的建立，奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]桂其林.能源管控體系培訓(xùn)資料.

[2]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T23331-2009《能源管理體系要求》.

[3]挪威船級(jí)社.《鋼鐵行業(yè)能源審計(jì)體系和方法咨詢報(bào)告》.