康 寧

(青銅峽鋁業(yè)股份有限公司， 寧夏 青銅峽 751603)

能源統(tǒng)計

國標《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》的修訂

康 寧

(青銅峽鋁業(yè)股份有限公司， 寧夏 青銅峽 751603)

介紹了國家標準GB21346—2013《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》的起草概況，重點闡述了與原標準GB 21346—2008的不同、新標準技術指標修定的依據及國內電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗發(fā)展狀況。

國家標準； 電解鋁； 單位產品能源消耗； 限額

國家標準GB21346—2013《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》于2013年12月18日經中華人民共和國質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會聯合發(fā)布，2014年9月1日起在全國范圍內實施。電解鋁設計單位、生產企業(yè)應按照新標準的要求，積極進行技術改造，采用先進工藝和設備，合理組織生產，提高生產效率和能源利用率，同時大力發(fā)展循環(huán)經濟，合理利用再生能源，以新標準的實施促進電解鋁設計、生產技術水平的提高。本文主要就新標準修訂的背景，與原標準GB21346—2008《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》的變化情況等問題進行闡述。

1 國家標準GB21346—2008修訂的背景

中國的電解鋁生產起步于20世紀50年代，經過50余年的發(fā)展，電解鋁技術取得了長足的進步。2001年中國原鋁產量358萬t，首次超過美國，位居世界第一，2007年達1 260萬t，2012年達1 968萬t，連續(xù)多年居世界第一。中國電解鋁工業(yè)在產能快速發(fā)展的同時，技術裝備水平也在不斷提高。據統(tǒng)計，目前國內200～300 kA槽型的比重最高，有836.7萬t設計產能，已建成806.7萬t，占全國產能的33%；其次是300～400 kA槽型，有762.5萬t設計產能，已全部建成，占全國產能的31%；再次是400～500 kA槽型，有675萬t設計產能，已建成583萬t，占全國產能的24%，電解鋁企業(yè)生產技術正在向高容量、低能耗時代過渡。中國是鋁生產大國，但不是鋁生產強國，與國外領先水平相比，國內電解鋁技術在環(huán)保指標、勞動生產率等方面還存在著很大差距。

同時，電解鋁工業(yè)是高能耗行業(yè)，用電總量占全國總發(fā)電量的7%以上，節(jié)能任務十分艱巨。2003年，我國鋁錠綜合交流電耗為15 030 kW·h/t-Al，2007年為14 488 kW·h/t-Al，2012年為13 844 kW·h/t-Al，呈逐年下降趨勢，但理論上，電解鋁生產能耗只有6 330 kW·h/t-Al，節(jié)能潛力非常巨大。

2013年7月18日工業(yè)和信息化部2013年第36號公告《鋁行業(yè)規(guī)范條件》要求：新建和改造的電解鋁鋁液交流電耗必須低于12 750 kW·h/t-Al，鋁錠綜合交流電耗必須低于13 200 kW·h/t-Al，電流效率原則上不應低于93%。現有電解鋁企業(yè)鋁液交流電耗必須低于13 350 kW·h/t-Al，鋁錠綜合交流電耗必須低于13 800 kW·h/t-Al，電流效率原則上不應低于92%。不符合交流電耗規(guī)范條件的現有企業(yè)要通過技術改造節(jié)能降耗，在“十二五”末達到公告要求的能耗水平。

原國家標準GB 21346—2008《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》從2008年6月1日開始實施，該標準的制定和實施為遏制電解鋁企業(yè)盲目投資和低水平重復建設、淘汰高耗能、高污染的落后電解鋁生產工藝提供了依據，在鋁行業(yè)優(yōu)化產業(yè)布局、提高技術裝備水平、增強技術創(chuàng)新能力、促進節(jié)能減排等方面發(fā)揮了巨大作用。

為適應中國電解鋁產業(yè)結構調整、升級的要求，急需修訂強制性國家標準GB 21346—2008《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》。

GB21346—2013由青銅峽鋁業(yè)股份有限公司、云南鋁業(yè)股份有限公司、中國鋁業(yè)股份有限公司河南分公司、包頭鋁業(yè)股份有限公司負責起草。修訂工作自2012年新標準立項起，歷時兩年，制定了調研計劃與調研提綱，先后走訪、函訪了國內多家電解鋁生產企業(yè)，并及時匯總了各單位反饋意見，完成了標準草稿前的建議、意見及數據收集工作。同時，收集了國內60余家電解鋁企業(yè)2012年1～11月和2013年1～9月原鋁產量及主要經濟技術指標可統(tǒng)計數據。標準經征求意見、反饋意見并經全國有色金屬標準化技術委員會組織專家初審、終審討論通過。

2 標準編制思路和原則

2.1 編制思路

本標準的修訂是依據所調查現有電解鋁企業(yè)近三年來能源消耗情況，收集了國內60余家電解鋁企業(yè)2012年1～11月和2013年1～9月原鋁產量及主要經濟技術指標可統(tǒng)計數據，結合國家“十二五”鋁工業(yè)發(fā)展規(guī)劃及鋁行業(yè)準入條件等產業(yè)政策要求，對標準的能耗限額及個別計量計算方法上的差異進行規(guī)定，統(tǒng)一統(tǒng)計口徑，力爭使企業(yè)進行能耗計算、對比時統(tǒng)一，使修訂后的標準充分反映全國電解鋁企業(yè)的能耗水平。

2.2 編制原則

按照GB/T 1.1—2000《標準化工作導則》的要求進行格式、結構的編排， 嚴格執(zhí)行國家的法律法規(guī)和產業(yè)政策規(guī)定。在GB 21346—2008的基礎上，根據國家采用國際標準的要求，積極搜集國際行業(yè)標準，并結合我國目前電解鋁企業(yè)生產現狀，體現新標準的科學性、先進性、合理性。

3 GB21346—2013與GB21346—2008的差別

本標準與GB 21346—2008相比，主要變化如下：

(1) 增加鋁液綜合交流電耗指標，限定值為≤14 050 kW·h/t-Al、準入值為≤13 150 kW·h/t-Al、先進值為≤13 050 kW·h/t-Al。

(2) 鋁液交流電耗限定值修改為≤13 700 kW·h/t-Al；鋁錠綜合交流電耗限定值補充規(guī)定為≤14 100 kW·h/t-Al；鋁錠綜合能源單耗限定值修改為≤1 760 kgce/t-Al。

(3) 鋁液交流電耗準入值修改為≤12 750 kW·h/t-Al；鋁錠綜合交流電耗準入值修改為≤13 200 kW·h/t-Al；鋁錠綜合能源單耗準入值修改為≤1 680 kgce/t-Al。

(4) 鋁液交流電耗先進值修改為≤12 650 kW·h/t-Al；鋁錠綜合交流電耗先進值修改為≤13 100 kW·h/t-Al；鋁錠綜合能源單耗先進值修改為≤1 660 kgce/t-Al。

新標準在原標準的基礎上提高了鋁液交流電耗、鋁錠綜合交流電耗、鋁錠綜合能源消耗的能耗限額限定值?？紤]到現有部分鋁生產企業(yè)無配套陽極炭塊生產系統(tǒng)，生產所用陽極炭塊從專業(yè)陽極生產廠家購買，為了統(tǒng)一能耗核算統(tǒng)計口徑，企業(yè)生產的能源消耗定義不包括生活用能、批準的基建項目用能、陽極生產各工序(如煅燒、焙燒、組裝等)用能。為客觀反映各電解鋁企業(yè)能源消耗指標，每臺停槽導電母線及短路口電壓降由原來統(tǒng)一規(guī)定的每臺停槽按300 mV/d計算修改為按實測值計算。

4 GB 21346—2013技術指標的確定

4.1現有電解鋁企業(yè)單位產品能耗限額限定值的確定

修訂小組以收集的2013年1～9月60余家電解鋁企業(yè)的數據為依據，設定了不同的鋁液交流電耗、鋁錠綜合交流電耗限定值，統(tǒng)計計算出各限定值條件下限定的產量和比例，具體數值見表1、表2。

表1 不同鋁液交流電耗限定值所限定產量、比例

表2 不同鋁錠綜合交流電耗限定值所限定產量、比例

2013年全國電解鋁產量為2 204萬t，根據相關產業(yè)政策及表1、表2中的限定產量及比例：按照鋁液交流電耗13 350 kW·h/t-Al進行限定，淘汰現有企業(yè)中59.68%的產能，約1 315萬t；按照鋁液交流電耗13 700 kW·h/t-Al進行限定，淘汰現有企業(yè)中11.02%的產能，約243萬t；按照鋁錠綜合交流電耗13 800 kW·h/t-Al進行限定，淘汰現有企業(yè)中49.20%的產能，約1 084萬t；按照鋁錠綜合交流電耗不高于14 100 kW·h/t-Al進行限定，限定產量比例11.52%，約254萬t。

同時，2013年10月6日國務院《關于化解產能嚴重過剩矛盾的指導意見》(國發(fā)〔2013〕41號)要求：2015年底前電解鋁淘汰16萬A以下預焙槽，對噸鋁液交流電耗大于13 700 kW·h以及2015年底后達不到規(guī)范條件的產能，用電價格在標準價格基礎上上浮10%。

綜合以上考慮，同時考慮到各電解系列設計水平、技術裝備水平、投產時間、地區(qū)差異、電價差別等因素以及能耗高的系列退出行業(yè)需逐步進行的規(guī)律，本次修訂將現有電解鋁企業(yè)單位產品鋁液交流電耗限定值由≤14 400 kW·h/t-Al修改為≤13 700 kW·h/t-Al；現有電解鋁企業(yè)單位產品鋁錠綜合交流電耗限定值補充規(guī)定為≤14 100 kW·h/t-Al；鋁錠綜合能源單耗限定值由≤1 900 kgce/t-Al修改為≤1 760 kgce/t-Al。

4.2新建電解鋁企業(yè)(系列)單位產品能耗限額準入值的修訂

根據《鋁行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》要求，至“十二五”末鋁液直流電單耗應達到12 500 kW·h/t-Al，鋁錠綜合交流電耗達到13 300 kW·h/t-Al。隨著近年來電解槽設計水平的提高和新型節(jié)能鋁電解槽技術的研發(fā)與應用，新建電解鋁企業(yè)(系列)的單位產品能耗指標大幅下降，近一年全國約有10%的產能鋁液交流電耗低于12 900 kW·h/t-Al。

為促使新建電解鋁企業(yè)單位產品能耗指標處于行業(yè)領先水平，本次修訂新建電解鋁企業(yè)(系列)鋁液交流電耗準入值由≤13 800 kW·h/t-Al修改為≤12 750 kW·h/t-Al；鋁錠綜合交流電耗準入值由≤14 300 kW·h/t-Al修改為≤13 200 kW·h/t-Al；鋁錠綜合能源單耗準入值由≤1 850 kgce/t-Al 修改為≤1 680 kgce/t-Al。

《鋁行業(yè)準入條件》(2013版草案)中規(guī)定新建企業(yè)鋁液交流電耗準入值12 750 kW·h/t-Al。準入條件與本標準中的新建準入值的主要目的都是為了提高新建系列技術裝備水平和限制產能過剩，因此本標準在以行業(yè)實際統(tǒng)計值的基礎進行限定時與準入條件保持一致。

4.3電解鋁企業(yè)單位產品能耗限額先進值的修訂

考慮到電解槽、凈化系統(tǒng)、空壓站系統(tǒng)等設計水平的進一步提高，新材料新技術的應用，企業(yè)管理水平、操作水平、裝備水平及自動化水平等方面的逐步提升，電解鋁企業(yè)單位產品能耗逐年降低，同時參考各企業(yè)2013年1～9月能耗數據，電解鋁企業(yè)單位產品能耗限額先進值在準入值的基礎上下調100 kW·h/t-Al，即鋁液交流電耗先進值由原標準≤13 500 kW·h/t-Al修改為≤12 650 kW·h/t-Al；鋁錠綜合交流電耗由≤14 000 kW·h/t-Al修改為≤13 100 kW·h/t-Al；鋁錠綜合能源單耗由≤1 800 kgce/t-Al修改為≤1 660 kgce/t-Al。

4.4 新增加鋁液綜合交流電耗指標

原GB21346-2008標準中沒有鋁液綜合交流電耗這項指標，本次修訂增加了該指標的限定值、準入值和先進值標準。

原標準計算范圍中“電解鋁產品能耗指標計算包括重熔用鋁錠(以下簡稱電解鋁)產量和能耗量，不包括多品種鋁及鋁合金產品的產量和能耗量”,與現在國內部分電解鋁企業(yè)實際生產經營狀況不符。目前國內部分電解鋁企業(yè)為降低生產成本，將生產的部分原鋁液直接外賣，無鑄造損失，在計算鋁錠綜合交流電耗時難以將鋁液、鋁錠能耗分開。對于鋁液全部外賣的企業(yè)，鋁錠生產所消耗的交流電量為零，與部分或全部生產鋁錠的企業(yè)沒有可比性。為準確反映電解鋁產品能耗，本次修訂稿中加入鋁液綜合交流電耗，以反映鋁液的商品存在形式并增加計算公式如下：

(1)

式中：W——報告期內鋁液綜合交流電耗，kW·h/t-Al；Q——報告期內鋁液生產中消耗的交流電量(包括鋁液生產、電解槽啟動、停槽短路口壓降、系列煙氣凈化、整流、空壓機、物料輸送、動力照明等輔助附屬系統(tǒng)消耗的交流電量和線路損失)，kW·h；

P——報告期內電解鋁液產量，t-Al。

增加鋁液綜合交流電耗能真實反映電解槽的設計及電解系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、整流系統(tǒng)、空壓機等綜合管理水平，且其電耗在鋁錠綜合交流電耗中所占比重較大，達到99.5%以上。帶鋁錠生產工序的企業(yè)其工序能耗一般為20～50 kW·h/t-Al，對鋁錠綜合能耗的降低影響較小，因此應該增加鋁液綜合交流電耗。

一些電解鋁企業(yè)除生產鋁錠，部分鋁液外賣外，還生產其它合金錠、棒材、線材、板材等產品，國標中規(guī)定的鋁錠綜合交流電耗對這些企業(yè)沒有指導性和限制性。部分電解鋁企業(yè)在鋁產品生產過程中使用天然氣、重油等替代電力，其工序能耗更低。

統(tǒng)計數據顯示，2013年1～9月國內60余家電解鋁企業(yè)鋁液交流電耗平均值13 418 kW·h/t-Al，與鋁液生產相關的煙氣凈化、整流、空壓機、物料輸送、動力照明等輔助附屬系統(tǒng)消耗的交流電量和線路損失電量總計一般為350～400 kW·h/t-Al，因此，鋁液綜合交流電耗限定值、準入值、先進值指標在鋁液交流電耗限定值、準入值、先進值的基礎上增加350～400 kW·h/t-Al，即鋁液綜合交流電耗限定值、準入值、先進值分別規(guī)定為14 050、13 150和13 050 kW·h/t-Al。

5 標準水平分析

本標準充分考慮了國內鋁電解生產企業(yè)設計水平、技術裝備水平、生產管理水平、新技術新工藝的應用等方面的現狀，從當前與未來行業(yè)發(fā)展趨勢出發(fā)進行制定。它將為設計單位、電解鋁生產企業(yè)提供基本的技術依據和發(fā)展方向。同時，本標準還將促進電解鋁設計單位提高電解鋁生產系統(tǒng)綜合設計水平，促進電解鋁企業(yè)進行技術改造，采用先進工藝，提高生產效率和能源利用率，降低能源消耗，減少溫室氣體排放。

本標準是依據我國電解鋁企業(yè)生產實際和國家產業(yè)政策及該行業(yè)的發(fā)展趨勢制定的。2007年，我國電解鋁綜合交流電耗已提前三年實現了國際原鋁協(xié)會制定的2010年世界鋁錠能耗14 600 kW·h/t-Al的目標，因此標準的內容達到國際先進水平。

6 結束語

國家標準GB21346—2013《電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額》規(guī)定了電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額的技術要求、統(tǒng)計范圍和計算方法、節(jié)能管理和措施，切合我國電解鋁企業(yè)的生產實際。新標準的實施，將促進電解鋁企業(yè)積極進行技術改造，采用先進工藝和設備，淘汰落后產能，提升企業(yè)管理水平，減少能源浪費和環(huán)境污染，促進電解鋁行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

[1] GB21346——2008. 電解鋁企業(yè)單位產品能源消耗限額[S].

[2] 國務院《關于化解產能嚴重過剩矛盾的指導意見》(國發(fā)〔2013〕41號)

[3] 工業(yè)和信息化部發(fā)布的《鋁行業(yè)準入條件》(2013版草案)

[4] 《鋁工業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》

[5] 2012年1-11月全國67家鋁冶煉企業(yè)產量及完成能耗統(tǒng)計

[6] 2013年1-9月全國63家鋁冶煉企業(yè)產量及完成能耗統(tǒng)計

[7] GB/T 1.1—2000. 標準化工作導則[S].

ModificationofNationalStandardfortheNormofEnergyConsumptionperUnitProductsofAluminumMetallurgicalEnterprise

KANG Ning

This paper introduces the national standard GB21346—2013 “The norm of energy consumption per unit products of aluminum metallurgical enterprise” draft situation, and emphases on the changes to the previous standard GB 21346—2008, the modification basis of technical indicators, and the development of domestic electrolytic aluminum enterprises energy consumption per unit product.

national standard; electrolytic aluminum; energy consumption per unit product; norm

2014-08-25

康 寧(1968—)， 男， 寧夏青銅峽人，工程師， 從事電解鋁、鑄造、陽極生產管理。

TK51

A

1008-5122(2015)01-0052-04