安璟粢
穩(wěn)定的能源供應是制造業(yè)大國的基本盤。我國制造業(yè)發(fā)展需要同時圍繞“科技創(chuàng)新”和“能源保供”做文章,著力聚焦關鍵技術攻關與保障能源安全,并以工業(yè)互聯網和能源互聯網的“雙網融合”進一步賦能智能制造。
用電量增速的玄機
制造業(yè)發(fā)展態(tài)勢如何,看看相關企業(yè)用電量便可略知一二。中國電力企業(yè)聯合會統(tǒng)計數據顯示,今年1-8月,全國工業(yè)用電量37009億千瓦時,同比增長1.4%;全國制造業(yè)用電量28002億千瓦時,同比增長0.4%。制造業(yè)中,四大高載能行業(yè)合計用電量同比下降0.5%,其中,化工行業(yè)同比增長4.9%,有色行業(yè)用電量同比增長2.6%,黑色行業(yè)同比下降5.6%,建材行業(yè)同比下降4.7%;高技術及裝備制造業(yè)合計用電同比增長2.3%,其中,電氣機械和器材制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、儀器儀表制造業(yè)、計算機/通信和其他電子設備制造業(yè)同比增長超過5%,分別為18.0%、8.6%、6.5%和6.1%;消費品制造業(yè)合計用電同比下降0.9%,其中,造紙和紙制品業(yè)、食品制造業(yè)、農副食品加工業(yè)、煙草制品業(yè)、酒/飲料及精制茶制造業(yè)同比正增長,分別為5.6%、4.0%、4.0%、3.3%和2.7%。
盡管受疫情影響,但今年上半年我國高技術及裝備制造業(yè)合計用電量同比增長1.8%,高于同期制造業(yè)平均水平1.0個百分點,超過四大高載能行業(yè)增速1.6個百分點,超過消費品制造業(yè)增速2.1個百分點。
全球具備完整電力產業(yè)鏈的國家只有我國和德國、美國,我國實現了火電、風電、核電、太陽能、特高壓的全面覆蓋,這也為保障制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展起到了重要作用。
現代制造業(yè)能耗高企,自動化的提升需要大量的電力支持。機械臂、傳送帶、分揀機、機器視覺……工廠里越來越多的工業(yè)機器人都需要電力驅動。數據顯示,過去10年我國發(fā)電量持續(xù)上升,去年已達8.534萬億千瓦時,其中80%的增長為工業(yè)推動及耗用,自動化機器設備的用電占了其中相當高的比例。芯片制造同樣是耗能大戶,荷蘭光刻機企業(yè)ASML發(fā)布的新一代EUV光刻機,單臺每天額定功耗達100萬千瓦時,遠超此前的型號,一臺集裝箱大小的機器即需要一座中型發(fā)電廠為其供電。2021年,臺積電的耗電量為170億千瓦時,占臺灣全省用電量的近7%。
澎湃動能成本亦高
能源對一國制造業(yè)的重大影響不可忽略。能源的持續(xù)漲價將導致部分區(qū)域產生嚴重的上下游企業(yè)兩極分化,利潤向上游的原材料行業(yè)集中,下游的加工制造業(yè)在能源價格的高壓下步履維艱。
國際層面,能源問題對制造業(yè)的沖擊輕則影響產能與訂單,重則引發(fā)不得已的產業(yè)遷移。之前歐洲制造業(yè)既以累積的技術優(yōu)勢為底,又有廉價的俄羅斯能源紅利,高端制造業(yè)利潤豐厚。俄烏沖突讓歐洲的能源獲取受阻,數量驟減、價格暴增,帶來的影響是歐洲一邊逐步放棄對于使用綠色能源的承諾,重開污染較重的傳統(tǒng)能源,需要從中國引入相關設備,一邊增加了對中國光伏產品的需求;部分歐洲制造業(yè)企業(yè),特別是化工、汽車等領域因產能起伏較大,部分訂單已經轉至中國企業(yè)承接,歐洲企業(yè)同時加大了在中國的布局,化工巨頭在廣東湛江的一體化生產基地加速建設并明確后續(xù)2、3期工程建成時間就是例證,但歐洲能源困局對其制造業(yè)的沖擊也可能導致需求下行,影響中國其他產業(yè)的對歐出口。
再將目光轉回國內,通過前期的探索糾錯,當前各地的制造業(yè)園區(qū)建設過程中,電力專項規(guī)劃與園區(qū)總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃、土地利用規(guī)劃緊密結合,既要滿足當前負荷增長需要,又要充分考慮區(qū)域未來對電力經濟性和可靠性的需求。在那些智能制造產業(yè)園所打造的智能制造生態(tài)系統(tǒng)中,智慧電網是重要的基礎設施,智慧工廠必須和智慧電網實時交互,以達到最佳的運行經濟性;對于生產過程的能效優(yōu)化和管理,是智能制造的重要內容之一。
能源紅利的重要性
能源需求及供應與國民經濟的發(fā)展呈顯著的正相關性,對制造業(yè)競爭力的影響較大。產業(yè)結構調整和能源使用效率提高使我國制造業(yè)能源消耗強度有所下降,但對煤炭、石油、天然氣、電力的大宗能源消費上仍存有不少問題。
為構建新型電力系統(tǒng)保障工業(yè)企業(yè)能源需求,工信部發(fā)布的《全國工業(yè)領域電力需求側管理第四批參考產品(技術)目錄》,提出鼓勵和引導工業(yè)企業(yè)改善電能質量,加強用電設備改造和信息化建設,全面提升用能效率和需求響應能力。工信部明確鼓勵并加快培育一批面向工業(yè)的專業(yè)化電力需求側管理服務機構,為工業(yè)企業(yè)提供用能情況診斷、專業(yè)優(yōu)化治理、系統(tǒng)評估評價等服務。
增加能源網絡的穩(wěn)定性與靈活運用,利于那些制造業(yè)發(fā)達的省市跑出發(fā)展加速度。比如加強電力產供儲銷體系建設,科學實施有序用電,合理安排錯峰用電,保障對制造業(yè)企業(yè)特別是中小制造業(yè)企業(yè)的能源安全穩(wěn)定供應。制造業(yè)興盛的深圳在提出“工業(yè)立市”時,著力同時發(fā)展高端先進制造業(yè)和能源基礎設施,提出適度超前推進能源基礎設施項目建設,加大電廠、電網、油田勘探開發(fā)、LNG接收站、海上風電、光伏、生物質能、儲能和氫能等領域重大項目投資建設力度。
此時,將同樣注重成本、效率、可持續(xù)和質量的工業(yè)互聯網和能源互聯網融匯使用有助于為制造業(yè)企業(yè)量身定制合理的優(yōu)化用能方案,實現能源數字化管理愿景。