銅冶煉企業(yè)能源管理體系的創(chuàng)建與實踐

李 惠，賈 宇，劉元貴

（廣西金川有色金屬有限公司，廣西 防城港 538002）

0 引言

廣西金川有色金屬有限公司能源管理體系的有效建立和實施，是以策劃、實施、檢查、改進(jìn)（PDCA）的持續(xù)改進(jìn)框架為基礎(chǔ)并結(jié)合實際管理經(jīng)驗建立的管理體系。能源管理體系的建立和實施，有效地幫助公司制定、完成能源目標(biāo)和能源指標(biāo)，并在實施過程中，根據(jù)運行效果采取有效措施來持續(xù)不斷地改進(jìn)能源績效［1］。能源管理體系的建立符合標(biāo)準(zhǔn)《能源管理體系 要求》《能源管理體系 有色金屬企業(yè)認(rèn)證要求》，于2018年首次通過認(rèn)證。

1 專用術(shù)語

和其他的管理體系一樣，能源管理體系也擁有一些專用術(shù)語［2］，如最高管理者、邊界、相關(guān)方、能源基準(zhǔn)、能源目標(biāo)等，應(yīng)明確其內(nèi)涵，避免相近概念的混淆。

2 參與者培訓(xùn)

培訓(xùn)是能源管理體系建立的重要基礎(chǔ)，體系中所涉及的術(shù)語及重要過程，與日常生活中的表意并不相同，甚至大相徑庭。能源管理體系是一個流程化系統(tǒng)，它的有效建立需要具有一定連貫性，層層連鎖，層層遞進(jìn)，層層提升，一環(huán)扣一環(huán)，每個環(huán)節(jié)都很重要，這就需要涉及主要環(huán)節(jié)的人員具有一定的基礎(chǔ)知識作支撐，以便在體系建立及運行的摸索中結(jié)合自身企業(yè)的特性，在不違背標(biāo)準(zhǔn)的前提下，量體裁衣，將體系運行的效果發(fā)揮到最佳。這就要求能源管理體系的建立及運行過程中涉及的管理及技術(shù)工作，必須選擇專業(yè)技術(shù)水平比較高的人員，這樣才能幫助企業(yè)提升能源利用效率，發(fā)展綜合實力，進(jìn)而提高市場競爭力。

3 建立體系程序文件

能源管理體系文件是企業(yè)建立并運行能源管理體系的重要依據(jù)，無論進(jìn)行體系的外部審核還是內(nèi)部審核，在評價管理體系是否符合所選體系的要求及其有效性和適宜性時，都要把體系文件作為基本依據(jù)。程序文件是能源管理體系文件的主體部分，它可以證明過程已被確定、程序已被批準(zhǔn)，并且程序的更改是處于受控狀態(tài)的。程序文件編寫的質(zhì)量和適宜性直接決定其可理解性、可操作性、可檢查性，因此影響能源管理體系運行質(zhì)量。

公司編制的能源管理體系程序文件有《能源績效參數(shù)管控過程》《能源設(shè)施、設(shè)備、系統(tǒng)和用能過程設(shè)計過程》《能源評審管控過程》《能源數(shù)據(jù)收集的策劃管控過程》《能源體系風(fēng)險和機遇的評價及控制措施管控過程》《能源基準(zhǔn)管控過程》《應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)控制過程》《能源供應(yīng)和服務(wù)的控制過程》。每一個程序文件都包含控制過程的目的、適用范圍、風(fēng)險識別、需要說明的活動、支持性文件、記錄、附件及流程圖等，對每個過程的實施進(jìn)行了嚴(yán)密的分析，對每一種可能發(fā)生的情況都進(jìn)行了閉環(huán)布置。在體系運行過程中，管理部門還會結(jié)合每一年運行實際，對文件中不完善的方面進(jìn)行補充，并舉一反三，自檢自查，目的就是為了保證能源管理體系的運行質(zhì)量，真正實現(xiàn)體系建立的初衷。

能源管理體系文件是指導(dǎo)公司開展各項能源管理活動的法規(guī)，是各層級管理人員和其他員工都應(yīng)遵循的規(guī)范。“無規(guī)矩不方圓”，因此體系的有效運行也需要制定相應(yīng)的規(guī)定才能達(dá)到預(yù)期的目的。作為企業(yè)的能源管理法規(guī)，能源管理體系文件具有強制性，企業(yè)有關(guān)人員必須認(rèn)真遵守和執(zhí)行。

4 建立能源評審實施方案

能源評審是貫穿整個能源管理體系的重要過程，也是能源管理體系有效運行的關(guān)鍵工作。公司運用能流圖、統(tǒng)計模型分析等工具結(jié)合收集到的數(shù)據(jù)，對主要能源使用和能源消耗情況進(jìn)行分析，得出用能狀況，評價出主要能源使用情況，并確定管控順序，為制訂控制方案提供依據(jù)。在建立能源管理體系前期，或當(dāng)設(shè)施、設(shè)備、系統(tǒng)、過程發(fā)生顯著變化時，需要進(jìn)行能源評審。需要注意的是，在能源評審實施之前應(yīng)制訂詳細(xì)的評審計劃。

5 能源管理現(xiàn)狀

5.1 能源結(jié)構(gòu)

目前，公司每年的綜合能源消費量大約為12萬t標(biāo)煤，包含的主要用能環(huán)節(jié)有火法冶煉、濕法冶煉、高濃度煙氣制酸、選礦等輔助用能環(huán)節(jié)，涉及冶煉廠、電解廠、化工廠、選礦廠4個主要用能機構(gòu)。包含的主要能源種類有電力、重油、柴油、天然氣，消耗的耗能工質(zhì)為氧氣、氮氣、蒸汽、新水、中水、鍋爐水等。外購的主要能源有電力、天然氣、重油、柴油、氧氣、氮氣。

5.2 能源管理機構(gòu)設(shè)置

職責(zé)劃分明確的組織機構(gòu)是體系建立的基礎(chǔ)，是體系建立的前提保證。

5.2.1 能源管理工作領(lǐng)導(dǎo)小組

公司成立能源管理領(lǐng)導(dǎo)小組，作為節(jié)能工作的決策機構(gòu)，組織領(lǐng)導(dǎo)能源管理工作，對節(jié)能工作的重大問題和階段性目標(biāo)進(jìn)行部署、協(xié)調(diào)、監(jiān)管。能源管理領(lǐng)導(dǎo)小組組長由公司主管領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任，成員由相關(guān)職能管理部門和生產(chǎn)單位的主管領(lǐng)導(dǎo)組成，日常管理工作由設(shè)備管理中心負(fù)責(zé)。

5.2.2 各級組織及崗位能源管理職責(zé)

能源管理領(lǐng)導(dǎo)小組及各級能源管理者要貫徹執(zhí)行國家能源法律、法規(guī)、方針、政策和標(biāo)準(zhǔn)；執(zhí)行上一級能源管理領(lǐng)導(dǎo)者的決定；編制和修訂公司能源管理制度，完善節(jié)能管理體系；編制公司能源消耗及能源年度計劃，制定公司產(chǎn)品（工序）能源消耗定（限）額和考核辦法；負(fù)責(zé)公司能源計量管理、能源消耗統(tǒng)計管理和能源消耗分析管理；組織公司節(jié)能相關(guān)培訓(xùn)、節(jié)能知識宣傳和情報信息交流工作；組織開展對公司用能設(shè)備普查、合理用能監(jiān)督、用水監(jiān)測工作；監(jiān)督、檢查各單位能源利用狀況；負(fù)責(zé)組織對公司新建及改擴(kuò)建項目的節(jié)能審查工作；監(jiān)督各單位節(jié)能技改項目開展情況并跟蹤實際節(jié)能量；接受上級主管部門對公司能源利用狀況和合理用水情況的監(jiān)督、檢查； 負(fù)責(zé)外轉(zhuǎn)能源計量的檢定；負(fù)責(zé)將用于結(jié)算的能源計量儀表的選型、安裝、維護(hù)委托至外部單位，確保計量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；以及其他應(yīng)履行的能源管理職責(zé)。

5.3 節(jié)能主要崗位

公司關(guān)鍵崗位包括但不限于最高管理者、中層能源管理者、基層能源管理者、能源管理員及重點用能崗位操作人員、設(shè)備設(shè)施主管部門負(fù)責(zé)人等。共識別出能源關(guān)鍵崗位28個。

6 確定能源績效參數(shù)和能源基準(zhǔn)

能源績效參數(shù)是能源績效的類別，能源績效參數(shù)值是對能源績效參數(shù)的量化，它和能源基準(zhǔn)是能源管理體系中相互關(guān)聯(lián)的兩個主要因素［3］。能源基準(zhǔn)是比較當(dāng)期能源績效的標(biāo)準(zhǔn)水平，廣西金川有色金屬有限公司通過分析能源使用的基本特征，并結(jié)合企業(yè)自身的特征與需求，選擇適當(dāng)?shù)哪茉纯冃?shù)的類型和能源績效參數(shù)值。確定能源績效參數(shù)后，再去選擇有效周期的能源基準(zhǔn)。建立能源基準(zhǔn)時，需在基準(zhǔn)期內(nèi)所收集的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，用能源績效參數(shù)的實際測量值和能源基準(zhǔn)進(jìn)行比較，能源基準(zhǔn)的選取需與當(dāng)前生產(chǎn)條件具備一定的可比性，若在制定能源基準(zhǔn)之后的實際生產(chǎn)過程中，發(fā)生了導(dǎo)致能源績效參數(shù)與基準(zhǔn)有重大偏差的情況，需要通過歸一法，將數(shù)據(jù)放置在同一個口徑中進(jìn)行比較。能源基準(zhǔn)建立后，根據(jù)結(jié)果評價能源績效參數(shù)和能源基準(zhǔn)是否適用，必要時進(jìn)行調(diào)整。

公司以各單位、各工序、各項能源消耗的單耗作為2020年能源績效參數(shù)，而能源基準(zhǔn)的制定需要遵從數(shù)據(jù)周期并能提升能源績效。公司依據(jù)《能源管理體系要求》中歸一化法對數(shù)據(jù)變化進(jìn)行了修正，以便在同等條件下有效地比較能源績效。2020年企業(yè)的能源基準(zhǔn)的制定采用歸一化法修正了2019年下半年冷修后的累計產(chǎn)品綜合能耗及管理部室的能源專項考核項。能源績效參數(shù)類型為公司冶煉廠、電解廠、化工廠、選礦廠所有工序的主要能源單耗，符合能源管理體系要求中對能源基準(zhǔn)的相關(guān)要求及能源管理體系范圍全覆蓋陰極銅、工業(yè)硫酸、錸酸銨的生產(chǎn)及相關(guān)管理活動要求［4］。

7 建立適宜的能源目標(biāo)、指標(biāo)

能源目標(biāo)、指標(biāo)的意義在于可以隨時告訴我們需要達(dá)成的目的是什么。能源目標(biāo)、指標(biāo)一定要是量化性指標(biāo)，其量值可以客觀、直接地讓相關(guān)方了解其能源績效的情況，即應(yīng)具體并可測量。能源目標(biāo)、指標(biāo)的設(shè)定應(yīng)優(yōu)于相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)及其他法律法規(guī)要求，還應(yīng)是一個需要奮斗可以達(dá)到的數(shù)值，不應(yīng)唾手可得，也不能是難以達(dá)到。

7.1 編制原則與依據(jù)

能源目標(biāo)、指標(biāo)的編制以合理性和先進(jìn)性為統(tǒng)一的原則； 并要求遵從方便考核、區(qū)域適用、促進(jìn)節(jié)能降耗的原則。主要測算依據(jù)如下。

（1）指標(biāo)測算以2016年、2017年、2018年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因2019年進(jìn)行45天的系統(tǒng)冷修，數(shù)據(jù)波動較大，不具備可參照性，所以指標(biāo)測算中未采用2019年基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但2019年冷修后能耗情況作為指標(biāo)核定后，成為二次修正的主要依據(jù)。

（2）2020年指標(biāo)測算=三年整理數(shù)據(jù)加權(quán)平均值×20%+三年指標(biāo)加權(quán)平均值×30%+三年全年累計消耗加權(quán)平均值×50%。

（3）三年整理數(shù)據(jù)值=當(dāng)年全年累計單耗×40%+最低單耗×15%+次最低單耗×20%+最優(yōu)月單耗×25%（最優(yōu)月就是綜合能耗最低的那個月）。

（4）三年加權(quán)平均整理數(shù)據(jù)=2018年整理數(shù)據(jù)值×50%+2017整理數(shù)據(jù)值×30%+2016整理數(shù)據(jù)值×20%。

（5）三年加權(quán)平均指標(biāo)=2018年指標(biāo)×50%+2017指標(biāo)×30%+2016指標(biāo)×20%。

（6）三年加權(quán)平均全年累計=2018年全年累計單耗×50%+2017全年累計單耗×30%+2016全年累計單耗×20%。

按以上計算方式，充分考慮近幾年生產(chǎn)運行及能源消耗情況，通過合理的歸一數(shù)據(jù)，使能源目標(biāo)、指標(biāo)逐步逼近真實值，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

8 識別主要能源使用

公司主要能源使用的識別主要是從能源種類消費結(jié)構(gòu)、用能環(huán)節(jié)消費結(jié)構(gòu)、對能效影響大小等方面確定。通過能源種類消費結(jié)構(gòu)識別出主要耗能種類為電力、氧氣及天然氣，分別占比37.46%、30.44%、19.14%。通過各單位的能源消費結(jié)構(gòu)，識別出電力的重點用能環(huán)節(jié)在電解廠、冶煉廠及化工廠，占比分別是39%、26%及23%，氧氣的重點用能環(huán)節(jié)在冶煉廠（占比99%），天然氣的用能環(huán)節(jié)在冶煉廠（占比99%）。結(jié)合兩方面的因素，得出主要能源使用在電解廠、冶煉廠及化工廠的用電消耗，冶煉廠的氧氣消耗及冶煉廠的天然氣消耗，其重要程度排序主要依據(jù)該種能源及用能環(huán)節(jié)在總量中的占比而定。這樣依據(jù)各種能源在總量中的占比，即可識別出主要能源使用情況，根據(jù)識別結(jié)果，評估該能源是否處于可控范圍。識別出的這一類能源就是公司應(yīng)該關(guān)注的重點，也是后續(xù)節(jié)能機會的切入點。根據(jù)識別出的主要能源使用情況，進(jìn)一步識別影響能源使用的靜態(tài)因素及相關(guān)變量，并根據(jù)節(jié)能量大小、價值大小，確定節(jié)能機會，然后根據(jù)排序制定相應(yīng)的措施。特別需要說明的是，占比較小的能源種類及用能環(huán)節(jié)并非不進(jìn)行節(jié)能管控，只影響節(jié)能降耗制定措施的重要程度排序。

9 能源管理方案的制訂與實施

能源管理實施方案是提高用能效率，實現(xiàn)能源目標(biāo)和指標(biāo)，針對主要使用能源所采取的具體措施，包括有效策劃、運行和控制。能源管理方案的種類可劃分為管理方案和技術(shù)方案兩類。廣西金川有色金屬有限公司在確定能源管理實施方案時，為確保能源管理實施方案的有效可行，在實際運行中，不斷對方案進(jìn)行過程及結(jié)果的驗證和評價。

目前，廣西金川有色金屬有限公司實施的技術(shù)層面的管理方案有余熱發(fā)電循環(huán)水系統(tǒng)冷卻塔電動風(fēng)機節(jié)能改造項目、空壓機系統(tǒng)節(jié)能改造項目、水淬系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項目、球磨機襯板及立磨機新型磨礦介質(zhì)節(jié)能技術(shù)改造項目、銅精礦和煙灰輸送工藝節(jié)能技術(shù)改造項目、余熱蒸汽綜合利用節(jié)能技術(shù)改造項目。其中，2020年7月完成的余熱蒸汽綜合利用改造項目每年節(jié)約天然氣折合標(biāo)準(zhǔn)煤共計4 797.2 t。

10 運行控制和監(jiān)視測量

廣西金川有色金屬有限公司建立健全能源消耗統(tǒng)計體系，專人負(fù)責(zé)能源統(tǒng)計，建立健全能源消耗原始記錄、統(tǒng)計臺賬和經(jīng)濟(jì)核算，如實反映能源活動的過程及其規(guī)律。廣西金川有色金屬有限公司能源計量系統(tǒng)由固體還原劑、重油、天然氣、電力、蒸汽、水、壓縮空氣、氧氣、氮氣組成。公司運用數(shù)字化、信息化技術(shù)，實現(xiàn)實時監(jiān)控，建立健全主要耗能設(shè)備檔案，確定主要耗能設(shè)備規(guī)格、型號、容量、負(fù)荷率等參數(shù)，登記設(shè)備能量平衡測試或監(jiān)測結(jié)果。

11 能源績效改進(jìn)

通過合理制定能源基準(zhǔn)、能源目標(biāo)、能源指標(biāo)，有效地識別主要能源使用情況及節(jié)能措施的制定和實施情況，廣西金川有色金屬有限公司能源績效得到有效提升。

12 結(jié)論

企業(yè)能源管理體系在建立和運行的過程中，始終遵循動態(tài)PDCA（策劃—實施—檢查—改進(jìn)）原則。PDCA作為一種呈螺旋式上升的系統(tǒng)，一個循環(huán)的A（改進(jìn)）作為下個循環(huán)的P（策劃），以此來進(jìn)行能源績效的提升，進(jìn)而實現(xiàn)企業(yè)能源管理系統(tǒng)的動態(tài)性和連貫性，及時準(zhǔn)確地識別用能風(fēng)險與機遇，使企業(yè)的能源消耗在體系運行的邊界內(nèi)消耗可控，并尋找提升能源利用效率的機會。

本文通過對廣西金川有色金屬有限公司能源結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合用能實際制定了能源基準(zhǔn)。通過完善的計量體系和收集統(tǒng)計能耗數(shù)據(jù)，利用特有的測算方法制定了能源目標(biāo)、指標(biāo)，為體系的有效運行提供量化的方向標(biāo)；根據(jù)實際消耗情況進(jìn)行能源評審，識別主要能源使用和節(jié)能機會并進(jìn)行排序，從而制訂符合公司實際的能源管理實施方案；通過實踐檢驗了相關(guān)措施的有效性和適宜性，為銅冶煉企業(yè)建立能源管理體系提供了參考依據(jù)。