于克文
(中國耀華玻璃集團有限公司,秦皇島 066000)
目前的平板玻璃生產(chǎn)企業(yè),是國家堅決遏制發(fā)展的“雙高”項目,屬于推動綠色低碳轉(zhuǎn)型的重點行業(yè)。按照黨中央、國務(wù)院相關(guān)工作布署,國家發(fā)改委近期發(fā)布了《冶金、建材重點行業(yè)嚴格能效約束推動節(jié)能降碳行動方案(2021-2025年)》,方案明確提出,到2025年,平板玻璃行業(yè)能效達到標桿水平的產(chǎn)能比例超過30%。換而言之,一條600 t/d(熔化量)的玻璃生產(chǎn)線,在近5年內(nèi),其單耗和熱耗值分別將由目前的基準水平(13.5 kgce/重量箱和1 890 kcal/kg)達到標桿水平(9.5 kgce/重量箱和1 330 kcal/kg玻璃液)。
在平板玻璃生產(chǎn)中,能源消耗產(chǎn)生的碳排放量約占碳排放總量的80%,燃料成本占生產(chǎn)成本的40%。落實“節(jié)能降碳”行動,不僅是國家“雙碳戰(zhàn)略”的需要,更是企業(yè)降低運行成本、提高產(chǎn)品競爭力的不二選擇。只有立足于節(jié)能管理工作,有效降低能源消耗量,才能構(gòu)建新的發(fā)展格局。
在平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)中,節(jié)能管理工作尚未形成一套科學、系統(tǒng)的工作模式,節(jié)能管理的意識也只停留在簡單的節(jié)約與浪費觀念上,并未對生產(chǎn)、工藝流程和設(shè)備損耗做更多的節(jié)能分析與研究。即使建立了能源管理體系,也沒有真正做到深入、細致地開展節(jié)能管理工作,僅僅是圍繞“跑、冒、滴、漏”的傳統(tǒng)管理方式,缺少對能源使用分析方面工作的開展。
企業(yè)的節(jié)能管理是一項綜合性工作,對能源管理人員的知識結(jié)構(gòu)要求較高,特別是能源使用分析工作,不僅應用到統(tǒng)計學的分析方法,還涉及到企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié),需要各個專業(yè)、技術(shù)人員等多方參與。很多企業(yè)在機構(gòu)設(shè)置上,甚至沒有專門的職能部門和能源管理人員,僅僅設(shè)置了專、兼職能源統(tǒng)計人員。所謂的能源管理,不過是能源統(tǒng)計報表(或文件)的“上傳下達”、“以統(tǒng)代管”的工作方式。
長期以來,我國的平板玻璃生產(chǎn)企業(yè),采用節(jié)能技術(shù)和使用節(jié)能設(shè)備的積極性不高,現(xiàn)存的節(jié)能技術(shù)手段也屈指可數(shù),除窯體保溫和余熱發(fā)電外,基本沒有新的突破。能源限額標準至今仍延用著2013年版本,能源消耗水平整體上提高緩慢,主要源于企業(yè)在節(jié)能意識上沒有壓力感,忽視了節(jié)能管理工作的深入開展,節(jié)能管理工作缺乏長效機制。
自上而下建立各科室、車間與班組三級管理網(wǎng)絡(luò)體系,各個能源消耗點設(shè)置專兼職能源管理員,由具有專業(yè)知識、生產(chǎn)經(jīng)驗的相關(guān)人員擔任。實施能源使用分析報告制度。根據(jù)能源指標完成情況,各級管理網(wǎng)絡(luò)綜合分析并上報整改措施,節(jié)能管理部門根據(jù)能源使用分析結(jié)果,逐月制定節(jié)能工作的改進計劃并監(jiān)督執(zhí)行,不斷優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)、用能過程。
企業(yè)能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)的構(gòu)成,是通過能源計量系統(tǒng)的分類計量方式,按照用能單位的分級、分項考核要求,針對不同工序、不同設(shè)備的能源使用情況,按照相關(guān)能源指標進行分級匯總,形成能源統(tǒng)計報表,為能源使用分析、監(jiān)督和控制能源消費提供依據(jù)。利用平衡表的數(shù)量關(guān)系,既可驗證能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性,還可預測能源消耗趨勢。
企業(yè)的能源管理工作,主要是對企業(yè)能源流程的各種資料進行及時、全面、準確以及系統(tǒng)地搜集和整理,通過對相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的分析處理,反映能源在企業(yè)利用過程中的效率、效益以及能源節(jié)約情況[1]。
能源使用分析,主要是通過能源管理體系,全面了解能源流程中各個環(huán)節(jié)的能耗狀況。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進行邏輯分析,形成能源狀況利用報告,反映能源在企業(yè)生產(chǎn)活動中的效率、效益以及節(jié)約情況。
按照能源體系指標的完成情況,以曲線圖、餅形圖、折線圖、柱形圖等方式,制作能效對標模塊,剔除客觀因素的影響,層層查找在工藝、 技術(shù)、管理方面的差距,研究制定改進方案,及時調(diào)整各個工序的耗能水平,提高能源綜合利用效率。
某平板玻璃生產(chǎn)企業(yè),把能源使用分析作為主線,貫穿于整個節(jié)能管理工作中,并把它做為生產(chǎn)管理的指導性意見。每月通過能源使用分析,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題,并及時采取改進措施,使全年的節(jié)能管理工作取得顯著效果。
以該企業(yè)2020年的能源統(tǒng)計分析圖示為例,介紹公司層面的能源使用分析思路。通過產(chǎn)品產(chǎn)量及能耗數(shù)據(jù),分別生成三份月度趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析,透過變化的異常數(shù)據(jù),從相關(guān)因素中找出答案。
圖1反映的是能源的投入、產(chǎn)出情況。正常情況下,產(chǎn)量應與能耗成正比,反之,就要考慮生產(chǎn)、工藝、技術(shù)、能源消耗等因素造成的影響,去斟酌每一處違反規(guī)律的細節(jié),分析造成這種現(xiàn)象的原因。
圖2反映的是熔窯熱耗與綜合能耗的占比關(guān)系。一條配置余熱發(fā)電系統(tǒng)的浮法玻璃生產(chǎn)線,其天然氣、電、柴油的消耗量分別占能源總量的95%、5%、0.3%左右。常規(guī)下,天然氣產(chǎn)生的熱耗應與綜合能耗的走勢相同。否則,就要考慮窯體燒損、熔化量、品種、厚度變化等因素的影響。
圖3是天然氣、電和柴油的月消費量對比圖。從圖3中可以觀察到每月各類燃料消耗情況,可根據(jù)每個能源品種的消耗走勢,找出異常波動的時間節(jié)點,分析月消耗量高低不同的原因及影響因素,針對能耗過多現(xiàn)象,研究制定解決辦法,用最小的消耗獲得最大的收益,使每個能源品種都能夠得到合理、有效地利用。
天然氣是參與平板玻璃生產(chǎn)的唯一燃料,因燃燒效率的因素較為復雜,是生產(chǎn)管理中的難點,也是最需要重點關(guān)注的地方。圖中所示的用氣峰谷值,除去結(jié)帳天數(shù)和季節(jié)因素的影響,相關(guān)因素可追溯到熔化量、工藝操作、天然氣熱值及原料成分的波動問題,通過對這些指標的對比分析,能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中不易察覺的細微變化。
電能使用主要用于生產(chǎn)設(shè)備,每月消耗除同樣受結(jié)帳天數(shù)及季節(jié)因素影響外,影響電能消耗的因素簡單、明了,如無生產(chǎn)事故,在節(jié)能措施上以更新、改造用電設(shè)備為主,或從照明、環(huán)境溫度等因素上考慮問題。
柴油使用主要用于廠內(nèi)運輸,月使用量在6~8 t范圍內(nèi),可對每月2 t內(nèi)的差異情況進行分析。由于柴油主要用于叉車的玻璃裝運工作,相對用量較少且均衡,在平板玻璃生產(chǎn)的整體能源消耗中占比極小,如在正常生產(chǎn)中無意外發(fā)生,可不作為重點關(guān)注。
對上述3個圖中發(fā)現(xiàn)的問題,企業(yè)在當月都能及時跟進,采取了糾正措施并跟蹤監(jiān)測,均在不同程度上取得了實效,表1為2020年的能源消耗和碳排放數(shù)據(jù)與同期的對比情況。
表1 2019年-2020年“節(jié)能降碳”完成情況表
表1中,經(jīng)過一年的系統(tǒng)化節(jié)能管理,2020年的能源碳排放量與排放總量占比,相對同期下降了19%。單位產(chǎn)品綜合能耗和熔窯熱耗相比同期也分別有所下降,遠遠低于目前國家規(guī)定的基準水平,向著國家規(guī)定的標桿水平邁進。對于已經(jīng)運行了10年的生產(chǎn)線,能耗水平不增反降,與節(jié)能管理工作的提升密不可分。
上述事例旨在介紹利用能源使用分析來發(fā)現(xiàn)能源使用問題的方式方法,在運用過程中,可結(jié)合實際生產(chǎn)情況及側(cè)重點的不同,把相關(guān)的專業(yè)技術(shù)手段融入問題分析中,挖掘企業(yè)內(nèi)部各個工序節(jié)能潛力,確定節(jié)能技術(shù)改造措施和方向,這里因篇幅有限,不過多贅述。
實現(xiàn)“碳達峰”意味著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展與二氧化碳的排放實現(xiàn)“脫鉤”,經(jīng)濟增長不再以增加碳的排放為代價。因此,“碳達峰”被認為是一個經(jīng)濟體綠色低碳轉(zhuǎn)型過程中的標志性事件。
我國“節(jié)能降碳”工作的倒計時,給“雙高”企業(yè)敲響了警鐘,看似嚴苛的目標,不是空穴來風,也更非遙不可及。早在20世紀70年代,英、法、德及歐盟等就已經(jīng)實現(xiàn)碳達峰,美、日也于2007年、2013年相繼實現(xiàn),而且都是在經(jīng)濟高速發(fā)展過程中,引導高碳產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的“自然達峰”。目前我國也處在發(fā)展經(jīng)濟和改善民生的歷史進程中,正是引導低效產(chǎn)能有序退出的有利時機,各個行業(yè)也適時推出了節(jié)能新技術(shù)、新材料,正在進一步推廣、應用中。
科學、有序地開展“節(jié)能降碳”工作,將會使企業(yè)明確節(jié)能方向,把節(jié)能管理工作提到議事日程上來,利用精細化的管理手段,深挖節(jié)能潛力,全面加快企業(yè)的技術(shù)改造進程,實現(xiàn)消耗能源的科學量化管理,推動企業(yè)從傳統(tǒng)的工業(yè)化模式向生態(tài)文明綠色發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。