構(gòu)建生態(tài)文明的微觀基礎(chǔ)（上）
——寶鋼“能源價值管理”實踐探索

文/ 張迪桂其林張媛羅銳蔡震鋼

構(gòu)建生態(tài)文明的微觀基礎(chǔ)（上）
——寶鋼“能源價值管理”實踐探索

The m icro-fundam entals of eco-civilization - case study of Baosteel“energy value of m anagem en t”（PartⅠ）

文/ 張迪1、2桂其林3張媛2羅銳4蔡震鋼3

生態(tài)文明的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)是先進的生產(chǎn)組織方式，以及由此所釋放的持續(xù)創(chuàng)新能力，具體是由領(lǐng)先企業(yè)所詮釋的先進生產(chǎn)力，即在企業(yè)層面實現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟效益的雙贏。企業(yè)是節(jié)能減排的主體，但很多企業(yè)進行能源管理是為了滿足政府的行政指令，在一定程度上是為完成任務(wù)不得已而為之。甚至有人認為：節(jié)能減排雖有收益，但也蘊含技術(shù)與商業(yè)風險，處理不好是種負擔；企業(yè)的能源管理就是進行能源審計、技術(shù)改造、能源管理認體系認證。寶鋼在長期堅持能源管理的基礎(chǔ)上，借助“體系管理”的思想，通過引入“能源成本”概念，建立“能源價值管理指標”系統(tǒng)，探索能源管理新模式，實現(xiàn)了節(jié)能減排與經(jīng)濟效益互利共贏的良性循環(huán)。寶鋼的實踐證明，好的能源管理不僅有助于提高生產(chǎn)運營水平，而且有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，形成企業(yè)的“綠色競爭力”。

寶鋼能源管理的發(fā)展歷程

寶鋼作為改革開放后我國全套引進的第一個現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)，其生產(chǎn)組織與管理模式一直是行業(yè)的標桿與示范。其能源管理最初引進新日鐵模式，并結(jié)合自身特點創(chuàng)建了能源生產(chǎn)、管理合一的集中管理方式，以保障能源供應(yīng)為核心，為生產(chǎn)主流程服務(wù)，強調(diào)能源穩(wěn)定供應(yīng)、優(yōu)質(zhì)供應(yīng)，由能源部統(tǒng)一調(diào)度，稱為“一貫制能源管理”。

上世紀末，隨著企業(yè)的發(fā)展、市場環(huán)境及節(jié)能減排形勢的變化，寶鋼開始推廣能源管理評價制度，實行“能源指標管理”。將各種能源消耗統(tǒng)一折算成標準煤，并與相應(yīng)產(chǎn)品產(chǎn)量和重點用能設(shè)備相結(jié)合，形成包含“耗能總量”（如噸鋼綜合能耗等）、“工序能耗”、“工序能源介質(zhì)單耗”、“重點用能設(shè)備能耗”的四級能源管理指標體系，以激勵全體員工節(jié)能減排。通過能源指標管理，寶鋼推廣了一批節(jié)能新技術(shù)，淘汰了部分落后產(chǎn)能，較為順利地完成了“十一五”期間參加“千家企業(yè)”所承諾的節(jié)能減排任務(wù)。

圖1：寶鋼以“三流一態(tài)”為核心的能源管理模式

2008年以來，面對不斷上升的能源成本壓力，原有能源指標管理的“事后”、“離線”特征凸顯出局限性，難以滿足對節(jié)能機會深度挖掘和對能源成本進行精準控制的要求。最大的挑戰(zhàn)在于以專業(yè)知識為基礎(chǔ)的能源管理信息無法有效融入以成本價值為載體的運營管理流程，由此帶來能源與生產(chǎn)、成本、設(shè)備等專業(yè)管理部門不能實現(xiàn)協(xié)同甚至相互矛盾，各單位持續(xù)改善的動力不足，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進程緩慢等問題。

面對上述挑戰(zhàn)，2008年4月，寶鋼決定進行管理變革，組織各部門專業(yè)力量研發(fā)能源管理新模式，借助ISO 9000標準中的“系統(tǒng)優(yōu)化”思想與“持續(xù)改進”原則，立足自身能源管理現(xiàn)狀，探索出一種“以信息技術(shù)為手段，以價值實現(xiàn)為導向”的現(xiàn)代企業(yè)能源管理模式，即“能源價值管理”模式。

寶鋼的能源管理模式可概括為：根據(jù)能源科學、系統(tǒng)工程及價值管理等理論，以“三流一態(tài)”(制造流、能源流、價值流、設(shè)備狀態(tài))四維管理為核心，以能源計量、統(tǒng)計與數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，以提升能源效率、降低能源成本為方向，通過能源專業(yè)評審、創(chuàng)新節(jié)能項目管理模式，逐級辨識各環(huán)節(jié)和崗位中的能源使用、影響因素和節(jié)能潛力，并對其評價、控制、改進，持續(xù)實現(xiàn)“增效”與“節(jié)能”相協(xié)同的大型鋼鐵企業(yè)現(xiàn)代能源管理模式。

這一模式打通了“能源數(shù)量→質(zhì)量→效率→成本→價值→戰(zhàn)略決策”的企業(yè)“能源經(jīng)脈”，使能源成為管理決策的依據(jù)與重要組成，有力地支撐了寶鋼戰(zhàn)略領(lǐng)先優(yōu)勢的確立。

表1 ：“三流一態(tài)”四個維度十六個節(jié)能方向（紅色框架內(nèi)為擴展內(nèi)容）

將管理對象與范圍從傳統(tǒng)的“能源流”擴展到“三流一態(tài)”

寶鋼的能源管理流程包括了能源購置、儲存、加工轉(zhuǎn)換、調(diào)配、控制、回收、外供等過程，這是一種基于“能源流”的專業(yè)管理模式，其優(yōu)點是能夠發(fā)揮專業(yè)團隊的作用，保障供應(yīng)并穩(wěn)定運行，但弊端是過于專業(yè)化的分工導致專業(yè)壁壘，生產(chǎn)制造、設(shè)備、財務(wù)等其他部門難以有效參與。

為此，寶鋼首先對能源管理的對象進行了重新界定，由以往單純的“能源流”管理擴展到“三流一態(tài)”（即制造流、能源流、價值流，以及設(shè)備狀態(tài)），這是影響鋼鐵企業(yè)能源使用效率最重要的4個方面，也是“全系統(tǒng)”的企業(yè)能源管理。

“制造流”包括從鐵礦石進廠到鋼鐵產(chǎn)品銷售各個生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)生產(chǎn)組織和鐵鋼損耗對能耗的影響；“能源流”包括各種能源介質(zhì)的采購、存儲、加工、輸配、使用、回收等各個環(huán)節(jié)，這是企業(yè)傳統(tǒng)的能源管理內(nèi)容；“價值流”是從能源成本的角度衡量制造流和能源流各個環(huán)節(jié)對企業(yè)經(jīng)營績效的影響，由財務(wù)部門主責；“設(shè)備狀態(tài)”包括從設(shè)備選型、安裝調(diào)試、使用過程的效率、維護、能效監(jiān)管、報廢更新的全過程管理。“三流一態(tài)”以“價值流”為核心，運用“能源中心”（EMS，信息流）的先進控制手段加以牽引、串聯(lián)，使能源管理有效地融入企業(yè)運營決策過程。

其次，逐級辨識“能耗源”，明確各“崗位”的具體節(jié)能要求，實現(xiàn)“縱向到底”。寶鋼專門界定了一個術(shù)語“能耗源”，指在企業(yè)活動、產(chǎn)品和服務(wù)中消耗能源的最基本用能設(shè)備或過程。能耗源的識別與控制涉及到所有用能點，體現(xiàn)“誰用能、誰管理”的原則，最終實現(xiàn)“用能有責任、管理有標準、節(jié)能有措施”。識別的結(jié)果是最基本的耗能設(shè)備、工藝和人員的行為規(guī)范、每個用能崗位的節(jié)能潛力及運行控制措施。

圖2：能效因子分析流程示意（紅色框架內(nèi)為擴展內(nèi)容）

同時，全面界定影響能源成本的“能效因子”，解決部門間的交互影響，做到“橫向到邊”?！澳苄б蜃印笔侵改切δ茉蠢眯驶蚰茉闯杀居酗@著影響、且能夠通過施加影響得到控制的因素。以能效因子為載體，寶鋼將制造、設(shè)備、財務(wù)等部門的工作與節(jié)能工作相關(guān)聯(lián)，使各部門與生產(chǎn)單元的關(guān)注重點與能源管理的要求保持一致。

在此基礎(chǔ)上，合理設(shè)定能源基準值，為規(guī)范管理、厘清職責提供保障?！澳茉椿鶞手怠笔轻槍δ硞€能耗指標的管理情況所設(shè)定的，能客觀、真實反映能源利用水平的確定值。基準值由一個量化的指標及若干個影響因素組成，其目的是將能源指標的分析從定性人工分析變?yōu)槎康淖詣臃治觥?/p>

圖3：高爐鼓風能效的主要影響因素

表2 ：高爐鼓風電耗的影響因素分析

圖4：寶鋼能源管理持續(xù)改善示意圖

以高爐鼓風電耗為例。經(jīng)篩選得出主要影響因素為：大氣溫度、大氣濕度、送風壓力、高爐定修與臨休次數(shù)，以及風機效率、閥門泄漏、空轉(zhuǎn)時間、吸入阻損、輔助系統(tǒng)等。其中大氣溫濕度等屬于自然環(huán)境，可按季節(jié)特點做適應(yīng)性分析；送風壓力與停爐次數(shù)由生產(chǎn)制造部門控制，可通過能效因子加以區(qū)分；而風機效率、泄漏、空轉(zhuǎn)、阻損 、輔助系統(tǒng)等因素則屬于風機運行管理部門可控因素。經(jīng)測算，對各外部因素的影響回歸如下：

√ 大氣溫度20℃，實績溫度每增減1℃，電耗增減0.3%；

√ 濕度12g/m3，實績濕度每增減1g/ m3，電耗增減0.038%；

√ 送風平均壓力420kPa，實績每增減10kPa，電耗增減1.5%；

√ 大于兩小時的休風次數(shù)1次/月，實績每增減一次，電量增減6萬度；

√ 小于兩小時的臨時休風次數(shù)1次/月，每增減一次，電耗增減5萬度。

確定高爐鼓風電耗基準值為：8.07萬度/兆立方米。該基準值應(yīng)用于月度實績分析：某月電耗8.47萬度/兆立方米，與基準值相比上升4.83%，分析如下：

以上外部因素合計貢獻率為3.90%，其它內(nèi)部因素影響上升0.93%。結(jié)論：高爐鼓風工序全月比基準值多耗電93萬度電。由此可由生產(chǎn)制造、技術(shù)設(shè)備與動力供應(yīng)等部門按照所分擔的能效因子分配該電耗指標，做到合理評價、精準控制。

節(jié)能診斷：創(chuàng)新能源專業(yè)評審方法，為科學決策提供依據(jù)

能源管理是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題，持續(xù)改進的動態(tài)過程，節(jié)能機會的診斷與篩選成為規(guī)范管理的源頭，也是當前節(jié)能工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與技術(shù)難點。寶鋼所創(chuàng)造的“能源專業(yè)評審”方法，能夠?qū)ιa(chǎn)運營全過程或某一局部進行評估、診斷，并將技術(shù)、管理與財務(wù)有機融合，成為開展能源管理的基礎(chǔ)與依據(jù)。

“能源專業(yè)評審”是匯集相關(guān)專業(yè)的人員，綜合運用技術(shù)、管理與財務(wù)等方法，系統(tǒng)地評估用能情況，識別能源使用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與改善點。評審的內(nèi)容包括對能耗源、能效因子，以及節(jié)能機會的識別與判定；評審的深度和企業(yè)的管理深度與管理成本相關(guān)。寶鋼的能源專業(yè)評審能夠從公司整體一直深入到基本用能單元：包括所有的能源介質(zhì)、所有用能的場所、所有能源設(shè)施。參與能源評審的人員除能源專業(yè)管理人員外，還包括設(shè)計、采購、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、操作維護、設(shè)備點檢、計量管理、成本管理等相關(guān)崗位人員，以實現(xiàn)“全員的能源管理”。

寶鋼把能源專業(yè)評審分為“管理環(huán)節(jié)”、“能源介質(zhì)”、“專業(yè)活動”三類，并按“公司”、“二級廠部”與“作業(yè)區(qū)”等管理層級分別進行。評審中不僅分析能源消耗和能源利用效率，還考慮能源的價值：在能源消耗不變的情況下，通過能源結(jié)構(gòu)和使用方式的優(yōu)化，能有效降低能源成本。

對評審所識別的控制要點與改進機會，寶鋼一方面組織設(shè)備的使用者與管理者將運行控制要點補充完善到操作規(guī)程；一方面由專業(yè)技術(shù)團隊對改進機會進行論證，按照節(jié)能項目管理模塊要求組織實施。

寶鋼把用能設(shè)備分為通用設(shè)備和專用設(shè)備，通用設(shè)備如空調(diào)、風機水泵等由專業(yè)人員統(tǒng)一制定經(jīng)濟運行規(guī)范，操作者執(zhí)行，定期檢查；專用設(shè)備則組織技術(shù)、生產(chǎn)、運行維護等人員，會同設(shè)備的使用者共同組成辨識小組，制定專門的作業(yè)規(guī)程，并通過內(nèi)部運行標準等形式加以固化，再由相關(guān)人員依據(jù)規(guī)范要求檢查其合理性。

數(shù)據(jù)為王：能源計量、統(tǒng)計與信息分析系統(tǒng)

精準的能源數(shù)據(jù)是進行科學管理的基礎(chǔ)，寶鋼根據(jù)能源管理需要確定數(shù)據(jù)口徑，并逐步深化。按國家法規(guī)要求及自身管理需要，配備了能源計量器具，借助信息中心的能源管控中心數(shù)據(jù)分析功能，實施精細化能源管理。

寶鋼用了2年時間，明確和完善了能源計量系統(tǒng)，并在能源管控中心專門設(shè)置了能源計量模塊，所設(shè)置的企業(yè)計量準則包括：能源計量分類標準、外供計量管理、計量設(shè)備的分級和管理標準、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖及信息管理系統(tǒng)、能源數(shù)據(jù)和指標統(tǒng)計標準等內(nèi)容。

寶鋼的信息管理分為四級：第一級為基礎(chǔ)信息；第二級為能源優(yōu)化；第三級為生產(chǎn)組織與排產(chǎn)；第四級為部門間的關(guān)聯(lián)（ERP系統(tǒng)）。寶鋼的能源管控中心（或稱能源中心，EMS）相當于第二級與第三級之間，通過對能源基礎(chǔ)信息進行數(shù)據(jù)挖掘，尋求系統(tǒng)性提升與突破。

寶鋼自上世紀80年代開始構(gòu)建能源中心，經(jīng)過30多年的運行積累，功能日臻完善。實現(xiàn)了對供配電系統(tǒng)、動力系統(tǒng)(煤氣、熱力、氧氣等)、給排水系統(tǒng)等近20種能源介質(zhì)，以及從“數(shù)據(jù)采集——介質(zhì)消耗分析——能耗管理”的能源流全過程的自動化集中監(jiān)控和管理。使能源管理與能源生產(chǎn)有機結(jié)合，實現(xiàn)了各種能源介質(zhì)供需平衡的動態(tài)調(diào)度與控制，確保能源系統(tǒng)穩(wěn)定經(jīng)濟運行，成為企業(yè)的心臟系統(tǒng)。并設(shè)定了“能源分析決策支持”、“能源價值管理”、“能源計量儀表管理信息”三個在線子系統(tǒng)。（未完待續(xù)）

作者單位：1 北京大學環(huán)境學院 2 張迪工作室 3寶鋼股份有限公司能源環(huán)保部4 ICF國際咨詢公司 作者聯(lián)系方式zdd i@ vip.sina.com

相關(guān)介紹：

寶鋼股份公司包括上?？偛?、梅鋼、南通、黃石等多個工廠，主要生產(chǎn)汽車板、家電板、油井管、寬厚板等高端鋼鐵產(chǎn)品。2013年產(chǎn)鋼2199.6萬噸，營業(yè)收入1903.3億元，利潤80.2億元，總能耗1377萬噸標煤。

鋼鐵生產(chǎn)是個能源大進大出的過程，能源是僅次于鐵礦石的第二大成本來源。寶鋼的能源成本占生產(chǎn)總成本比例為20%～30%，節(jié)約能源一直是能源管理的核心。其能源管理涉及到制造流程、能源流、信息流、價值流以及設(shè)備狀態(tài)等多種因素，具有全員、全方位、全流程的特性。