鋼鐵企業(yè)節(jié)能管理行為研究

楊本曉 丁曉涵 劉夏青

1 北京賽寶工業(yè)技術(shù)研究院有限公司 2 北京林業(yè)大學(xué) 3 工業(yè)和信息化部電子第五研究所服務(wù)型制造研究院

鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，是我國建設(shè)現(xiàn)代化強國不可或缺的重要支撐?！笆濉币詠?，國家出臺一系列政策推動鋼鐵企業(yè)節(jié)能降碳。根據(jù)中國鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計，2015—2020年，重點鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗由574kgce下降至545kgce。進入“十四五”，在“雙碳”目標指引下，我國對鋼鐵企業(yè)節(jié)能減碳提出了更高要求。由于能源和原材料價格的快速提升，鋼鐵企業(yè)普遍承受了更高成本、更低收益等運營壓力，部分企業(yè)處于虧損負債狀態(tài)。在此背景下，深入研究企業(yè)節(jié)能行為特征，運用能源管理數(shù)字化等新手段，進一步提高能源利用率，已成為我國鋼鐵企業(yè)節(jié)能減碳的重要突破口。

1 鋼鐵企業(yè)節(jié)能診斷基本情況

工業(yè)節(jié)能診斷，是對企業(yè)主要技術(shù)裝備、關(guān)鍵工序工藝、能源計量管理等，開展能效識別與判斷，為企業(yè)優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)、提升用能效率、強化用能管理水平，提出改進措施和建議，促進節(jié)能降碳技術(shù)改造項目的實施。本文依據(jù)全國范圍內(nèi)的382 家代表性鋼鐵企業(yè)節(jié)能診斷數(shù)據(jù)，其中234 家為年能源消費量大于5000 噸標準煤的重點耗能企業(yè)。382 家鋼鐵企業(yè)的能源消費總量約14207萬tce。

2 鋼鐵企業(yè)節(jié)能行為評測指標體系構(gòu)建

依據(jù)《鋼鐵企業(yè)節(jié)能診斷服務(wù)指南》（2020 年版），本文將企業(yè)節(jié)能行為評測指標體系分為4 個一級指標和15 個二級指標。二級指標的類別劃分及其在一級指標中的歸屬，依據(jù)《能源管理體系要求》《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》《用能單位能源計量器具配備和管理通則》等文件進行設(shè)置。具體指標構(gòu)成如表1所示。

表1 中國鋼鐵企業(yè)節(jié)能管理行為評測指標體系

3 鋼鐵企業(yè)節(jié)能管理行為評價模型構(gòu)建

層次分析法AHP 專家意見和分析者客觀判斷兩兩結(jié)合，利用數(shù)學(xué)方法計算每個指標的權(quán)重值，構(gòu)成判斷矩陣：

相關(guān)權(quán)重計算公式為：

式中W—判斷矩陣，記判斷矩陣W中的元素為中Wij，該符號含義為要素i 與要素j 相比的重要性標度，對角線上的元素為Wii。表示將判斷矩陣中的元素Wij按行相乘。

模糊評價法是對構(gòu)成每個一級指標Vi的二級指標集Vij，進行模糊評價。由于二級指標Vij存在模糊性，難以或不可表示為具體數(shù)據(jù)，通過專家評分來得到Vij隸屬于第t 個評語Vt的程度，由此構(gòu)造出判斷矩陣Si。然后將隸屬度與Si相結(jié)合，計算出綜合評價結(jié)果，以此判斷系統(tǒng)的行為。

本文運用層次分析法和模糊評價法結(jié)合，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采取以下處理：首先，設(shè)置標度，分為不重要、比較不重要、一般、比較重要、非常重要五檔，分別以1、2、3、4、5 進行數(shù)字量化。其次，構(gòu)造判斷矩陣，包括對一級指標和二級指標，每一層級指標之間，分別就不同測度進行比較打分。比較打分由學(xué)術(shù)界、政府界和企業(yè)界具備副高級以上職稱的10 名專家進行。再次，相對重要程度計算和檢驗。根據(jù)打分結(jié)果構(gòu)建要素權(quán)重表，最終得出企業(yè)節(jié)能行為各個要素的合理權(quán)重。

由表2 可見，一級指標組織構(gòu)建與責任劃分X1、管理文件與企業(yè)標準X2，較為重要，權(quán)重值分別為0.51 和0.29。其中，X1 最為重要，權(quán)重值占一半以上。鋼鐵企業(yè)節(jié)能管理行為中，是否構(gòu)建相應(yīng)的節(jié)能管理機構(gòu)最為關(guān)鍵。

表2 一級指標權(quán)重

由表3 可見，X11 的權(quán)重最高，為0.62。X12 的權(quán)重次之，為0.29。X11 和X12 分別代表企業(yè)能源管理部門與崗位的設(shè)置，表明企業(yè)設(shè)置能源管理部門和能源管理崗位，明確各部門各崗位能源管理責任，對企業(yè)尤為重要。

表3 組織構(gòu)建與責任劃分X1的二級指標權(quán)重

由表4 可見，制定能源管理制度文件X22，相較制定能源管理程序文件X21 和制定能源管理相關(guān)標準X23，處于更為重要的位置。該指標在X2 的全部二級指標權(quán)重中，超過50%。

表4 管理文件與企業(yè)標準X2的二級指標權(quán)重

由表5 可見，能源計量器具清單和計量網(wǎng)絡(luò)圖X31、能源計量器具使用和維護檔案X32，其權(quán)重占了較大比重。能耗數(shù)據(jù)的在線采集和實時監(jiān)測X36，在X3 的全部二級指標權(quán)重中只占4%的份額。一方面表明企業(yè)對利用信息化手段，做好企業(yè)能源數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，在當下仍未得到足夠重視；另一方面表明鋼鐵行業(yè)在能源管理信息化建設(shè)方面存在著較大的改進空間。

表5 計量系統(tǒng)與信息化建設(shè)X3的二級指標權(quán)重

由表6 可見，宣傳教育X41 在X4 的全部二級指標權(quán)重中僅占8%，在全部指標體系中的權(quán)重只占0.048%。相對而言，崗位培訓(xùn)相對宣傳工作更為重要，雖然相較于其他一級指標，X4 所占權(quán)重較低，但我們應(yīng)該認識到，企業(yè)提升節(jié)能意識，應(yīng)從基層做起，宣傳工作不可缺失。

表6 宣傳教育與崗位培訓(xùn)X4 的二級指標權(quán)重

4 結(jié)果分析

為更好地評價我國鋼鐵企業(yè)的節(jié)能行為，本文將企業(yè)節(jié)能管理水平分為良好4～5、一般2～3、較差0～1三個等級，評測結(jié)果如表7。

表7 我國鋼鐵企業(yè)節(jié)能管理水平評測結(jié)果

從整體得分情況看，我國鋼鐵企業(yè)節(jié)能行為平均值為4.24 分，表明鋼鐵企業(yè)節(jié)能管理處于良好水平。但仍有部分企業(yè)節(jié)能行為處于較低水平，個別企業(yè)存在較大節(jié)能空間，在能源管理方面存在較大漏洞。一級指標得分均超過4 分，達到了良好水平，且標準差分布也較為均衡。組織構(gòu)建與責任劃分X1 得分最高為4.35，該項管理行為最為突出。管理文件與企業(yè)標準X2 平均值最低為4.08，且標準差最大，說明該指標企業(yè)得分較為分散，部分企業(yè)對制度制定不夠重視。

6%的鋼鐵企業(yè)（24 家），得分位于0～1 較差等級區(qū)間；22%的鋼鐵企業(yè)（87 家），得分位于2～3 一般等級區(qū)間；72%的鋼鐵企業(yè)（285 家），得分位于4～5的良好等級區(qū)間。24 家較差等級企業(yè)，存在企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對節(jié)能降耗、資源綜合利用認識水平較低的問題，突出表現(xiàn)在企業(yè)缺少專門的能源管理部門及能源管理制度。

各項指標達到良好水平的數(shù)量均超過60%，其中X1 實現(xiàn)良好水平的占77%，為四項一級指標中最高，表明大部分鋼鐵企業(yè)對于企業(yè)管理的基礎(chǔ)工作比較重視；X2 達到良好水平的占64%，為四項一級指標中最低，制度是企業(yè)提高效率、規(guī)范行為和提供動力的源泉，但對于部分企業(yè)而言，制度和章程仍存在較大改進空間。X3 處于較差企業(yè)比例在四項一級指標中最高，表明仍存在大量企業(yè)未開展信息化、系統(tǒng)化和數(shù)字化建設(shè)。

5 建議

5.1 根據(jù)鋼鐵行業(yè)特點完善能源管理體系

按照《能源管理體系要求》（GB/T 23331-2012）要求，建立能源管理體系，并根據(jù)鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)特點和管理需求，個性化制定節(jié)能管理辦法。在能力范圍內(nèi)，將能源管理設(shè)立為獨立機構(gòu)，制定節(jié)能管理辦法，明晰組織構(gòu)建與責任劃分，落實節(jié)能管理職責。由獨立管理機構(gòu)落實能源監(jiān)測、能耗計量、節(jié)能技改和節(jié)能考核，將節(jié)能工作作為系統(tǒng)性工作進行統(tǒng)籌，不斷提高能源管理體系持續(xù)改進的有效性，最大限度挖掘節(jié)能潛力。

5.2 利用數(shù)字化技術(shù)提升鋼鐵企業(yè)節(jié)能智能化管理水平

建立設(shè)備、系統(tǒng)、工廠三級能源信息系統(tǒng)，在保證儀表正常使用的基礎(chǔ)上，做好數(shù)據(jù)臺賬和統(tǒng)計分析。建立能源管理中心，進一步推進5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，通過實時生產(chǎn)、能耗、設(shè)備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)驅(qū)動建模等方式，在鋼鐵企業(yè)能源管理的創(chuàng)新應(yīng)用。鼓勵應(yīng)用窯爐、鋼包烘烤、廠內(nèi)運輸?shù)戎悄芑芸卮胧?，建立用能全過程智能管控與評估平臺，分析預(yù)測企業(yè)能源利用效率、碳排放趨勢及減排潛力。全面推動能源管理數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，提升整體能源管理水平。

5.3 鼓勵鋼鐵企業(yè)接受專業(yè)節(jié)能管理服務(wù)和節(jié)能培訓(xùn)

通過全國節(jié)能宣傳周等活動，提升企業(yè)員工的節(jié)能意識，形成良好的節(jié)能降碳社會風尚。積極引導(dǎo)專業(yè)節(jié)能服務(wù)機構(gòu)，為鋼鐵企業(yè)提供節(jié)能診斷、能源審計、綜合能源管理、節(jié)能改造等“一站式”專業(yè)化服務(wù)，鼓勵節(jié)能服務(wù)機構(gòu)為鋼鐵企業(yè)問診把脈，深度查找用能問題，深挖節(jié)能潛力。通過上崗培訓(xùn)、清潔生產(chǎn)培訓(xùn)、節(jié)能技術(shù)、節(jié)能管理和節(jié)能政策等知識培訓(xùn)。提升員工節(jié)能管理水平。加強能源統(tǒng)計工作，并嚴格實施能耗定額管理制度，獎罰分明，提高企業(yè)員工的節(jié)能積極性。