合同能源管理在氧化鋁工業(yè)中的應(yīng)用

薛 克

（中國長城鋁業(yè)有限公司，河南 鄭州 450041）

1 中國氧化鋁工業(yè)和合同能源管理的發(fā)展?fàn)顩r

中國氧化鋁工業(yè)起始于20世紀(jì)50年代，進入新世紀(jì)后，氧化鋁工業(yè)飛速發(fā)展，2018年中國氧化鋁產(chǎn)能已達到8427萬噸，占全球產(chǎn)能的57.43%。目前，我國有40多家企業(yè)生產(chǎn)氧化鋁，各企業(yè)由于地理位置差異，使用的礦石、能源不同，能源成本差異較大，能源成本占氧化鋁制造成本的26%～60%，因此降低能源消耗不僅是氧化鋁成本控制、提高產(chǎn)品競爭力的主要手段，也是促進節(jié)能減排、倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)的需要[1]。

合同能源管理是20世紀(jì)70年代從西方發(fā)達國家開始發(fā)展起來的，是基于市場化運作、以盈利為目的的一種節(jié)能項目模式，之后逐步發(fā)展完善，形成了節(jié)能服務(wù)公司為企業(yè)提供節(jié)能潛力診斷、可行性分析、項目融資、項目實施、節(jié)能監(jiān)測和運行維護等全方位服務(wù)，節(jié)能服務(wù)公司通過分享項目節(jié)能效益來回收項目投資、獲得項目利潤[2]。我國20世紀(jì)90年代末引入合同能源管理機制，近些年蓬勃發(fā)展，2018年我國合同能源管理項目投資額已經(jīng)達到1167億元。

2 氧化鋁工業(yè)實施合同能源管理的必要性

首先，氧化鋁行業(yè)是高耗能行業(yè)，能源消耗大，我國氧化鋁企業(yè)全部是與國家（或當(dāng)?shù)卣┖炗喒?jié)能目標(biāo)責(zé)任書的“萬家企業(yè)”重點用能單位，承擔(dān)著完成國家節(jié)能減排目標(biāo)的責(zé)任；第二，一些企業(yè)還存在能源只是生產(chǎn)保障的傳統(tǒng)理念，能源生產(chǎn)、運輸、使用等環(huán)節(jié)管理粗放，能源利用效率不高；第三，氧化鋁能源成本占比較大，降低能源消耗是提高企業(yè)競爭力的重要手段[3]。氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)需要提高能源效率，往往欠缺節(jié)能技術(shù)和項目資金，或?qū)π录夹g(shù)信任不足，而節(jié)能服務(wù)公司掌握著大量節(jié)能技術(shù)，走在節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用的前沿。合同能源管理既可以提供先進的節(jié)能技術(shù)和項目資金，還打消了氧化鋁企業(yè)對新技術(shù)應(yīng)用效果的疑慮，實現(xiàn)合作共贏。所以不管是社會效益，還是創(chuàng)造企業(yè)價值，氧化鋁工業(yè)實施合同能源管理進行節(jié)能改造是必要的。

3 合同能源管理在氧化鋁工業(yè)企業(yè)的實踐

3.1 實施合同能源管理對泵浦進行節(jié)能改造。

氧化鋁工業(yè)使用泵浦較多，百萬噸以上氧化鋁企業(yè)的泵浦就有500臺以上，泵浦大多存在如下問題：①效率低。某氧化鋁廠使用量最多的雜質(zhì)泵200ZJ-A60泵的效率僅40%左右。②過流部件使用壽命短。一般平均40天～60天。③盤根密封或機封大量用水，不僅浪費珍貴的水資源，且進入生產(chǎn)流程，增加了系統(tǒng)的能耗。④檢修頻繁，運轉(zhuǎn)周期短，個體笨重，檢修工時多，影響企業(yè)人均產(chǎn)值的提高。因此氧化鋁工業(yè)泵浦節(jié)能改造勢在必行。

某氧化鋁廠對56臺的泵浦實施了合同能源管理模式的改造，節(jié)能服務(wù)公司在泵體、葉輪構(gòu)造、軸密封、聯(lián)軸器等方面獲得9項國家專利，擁有高效、節(jié)能、耐磨、壽命長、無泄漏的兩相流渣漿泵的核心技術(shù)。先進技術(shù)與生產(chǎn)實踐的結(jié)合，產(chǎn)生了巨大效益，每年節(jié)約能源折合標(biāo)煤量4000噸以上。

3.2 實施合同能源管理對焙燒爐煙氣余熱進行回收

氧化鋁工業(yè)使用焙燒爐脫除氫氧化鋁中的部分結(jié)晶水和附著水，焙燒爐排出的廢氣中水蒸汽比例高達50%以上，廢氣溫度在140℃～160℃，煙氣直接外排到大氣中，造成巨大熱量損失。最大限度回收廢氣中的顯熱和水蒸氣潛熱，節(jié)能減排效果將非常顯著。

某氧化鋁廠對日產(chǎn)2300噸氧化鋁焙燒爐實施合同能源管理對煙氣余熱進行回收。節(jié)能服務(wù)公司采用某設(shè)計院的專利技術(shù)，在焙燒爐排煙機附近安裝換熱塔，排煙機出口的煙氣從換熱塔下部進入，來自蒸發(fā)的循環(huán)下水從換熱塔上部進入，熱煙氣和冷水在換熱塔中直接接觸進行熱交換。

換熱后的冷煙氣從換熱塔頂部接入焙燒爐現(xiàn)有的煙囪排空，換熱后的熱水在換熱塔底部沉降分離。溢流熱水用泵送到溶出工序，底流用泵送去壓濾分離回收氧化鋁?；厥諢崃砍^20kgce/t-ao，同時還回收了煙氣中的氧化鋁，有很好的經(jīng)濟效益。

3.3 實施合同能源管理對高壓電機、風(fēng)機、空壓機進行節(jié)能改造

氧化鋁工業(yè)的電機、風(fēng)機、空壓機等都是較大的耗電設(shè)備。一些企業(yè)存在效率較低的電機、風(fēng)機、空壓機，設(shè)備更新改造需投入高額資金，對于一些企業(yè)投入大量資金更新設(shè)備不太現(xiàn)實，但是這些設(shè)備較低的能效又使氧化鋁成本居高不下，產(chǎn)品競爭力不強，形成了惡性循環(huán)，合同能源管理有效解決了這個難題。

某水電廠承擔(dān)著向某氧化鋁廠的供水任務(wù)，節(jié)能服務(wù)公司應(yīng)用成熟技術(shù)對供水系統(tǒng)進行節(jié)能改造，節(jié)電率達到30%以上；某電廠承擔(dān)著向某氧化鋁廠提供蒸汽和電力任務(wù)，鍋爐一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、引風(fēng)機采用耗電較大，節(jié)能服務(wù)公司對這6臺風(fēng)機進行變頻改造，節(jié)電率超過35%；某氧化鋁廠部分空壓機設(shè)備落后，采用合同能源管理淘汰了效率較低的老式空壓機，借改造時機整合了廠區(qū)空壓布局，優(yōu)化了空壓機管網(wǎng)和人員配置，節(jié)電率超過30%，勞動生產(chǎn)率顯著提高。

4 氧化鋁行業(yè)合同能源管理模式的建議

國家為規(guī)范合同能源管理項目，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會已經(jīng)發(fā)布并實施了《合同能源管理技術(shù)通則》（GB/T24915-2000）和《節(jié)能量測量和驗證技術(shù)通則》（GB/T28750-2012）國家標(biāo)準(zhǔn)。

雖然國家在規(guī)范和推廣合同能源管理模式上給予高度的支持和關(guān)注，但是隨著近年來合同能源管理的迅猛發(fā)展，產(chǎn)值和投資額快速增長，出現(xiàn)了諸多問題，影響合同能源管理的發(fā)展，如節(jié)能服務(wù)公司采用的技術(shù)不成熟，致使節(jié)能量少或不節(jié)能，造成投資失誤；節(jié)能服務(wù)公司對行業(yè)不了解，診斷結(jié)果與實施效果差距較大，達不到節(jié)能目標(biāo)；節(jié)能服務(wù)公司在不同企業(yè)投資的同類項目重要合同條款差異過大，影響雙方持續(xù)合作；節(jié)能服務(wù)公司和企業(yè)在節(jié)能效益核算上分歧等。建議國家或行業(yè)協(xié)會建立節(jié)能服務(wù)公司誠信服務(wù)體系和節(jié)能技術(shù)分享體系，根據(jù)實施項目的效果、質(zhì)量等方面進行打分評級，促使節(jié)能服務(wù)公司和用能企業(yè)在實施合同能源管理項目規(guī)范運作，健康發(fā)展，促進行業(yè)能源效率快速提升。

5 結(jié)語

合同能源管理模式在氧化鋁行業(yè)的引入，使先進技術(shù)和資金應(yīng)用于氧化鋁行業(yè)，提升了氧化鋁行業(yè)技術(shù)裝備水平，降低氧化鋁產(chǎn)品能源支出，提升了氧化鋁產(chǎn)品競爭力，同時提升能源效率、減少能源消耗，降低了溫室氣體排放，有利于改善環(huán)境狀況，是利國、利民、利企的好模式。