能耗因子识别在特钢的实践

宝钢股份特钢事业部能环部 张 辉

1 前言

粗放型的能源管理，已经越来越不能满足日趋严峻的节能形势的要求，需要从体系的全过程出发，遵循系统管理原理，通过实施一套完整的标准、规范，在组织内部建立起一个完整有效的、形成文件的能源管理体系。注重建立和实施过程控制，使组织的活动、过程及其要素不断优化，通过例行的节能监测、组织能耗计量与测试、组织能量平衡统计、组织能源审计、内部审核、管理评审、自我评价等措施，不断提高能源管理体系持续改进的有效性，实现能源管理方针和承诺并达到预期的能源消耗或使用目标。

而能源管理体系的建立最重要、最基础的工作就是能耗因素的识别与控制，在国家标准化管理委员会2009年3月11日发布的GB/T23331-2009《能源管理体系要求》中，明确指出要建立一个有效的能源管理体系，首先必须识别组织自身能够控制和能够施加影响的能源因素，并从中确定那些具有或可能产生重大影响的能源因素。

2008年4月起，宝钢股份推出能源管控体系，开始能耗因子的识别与管控工作，特钢也从2008年下半年起，着手这方面的研究。通过学习股份公司能耗因子识别相关材料，以及ISO14001环境管理体系标准要求，并大量借鉴了环境管理体系中的相关定义，形成了特钢能耗因子识别工作方案，并在2009年3月对事业部各二级厂部的能源管理员和部分二、三级管理人员就能耗因子识别进行专题培训，在事业部范围内全面开展能耗因子识别工作。

本文将着重介绍特钢在能耗因子识别工作中对相关术语的定义以及能耗因子的识别方法。

2 能耗因子的定义

2.1 宝钢能耗因子定义[1]

宝钢股份在进行能耗因子识别工作时，将能耗因子定义为公司能源流、制造流、价值流、设备状态方面对公司能源利用效率或能源成本有显著影响的因素，且该因素能够通过施加影响得到控制。能耗因子是影响能源利用效率或能源成本的关键因素；是公司直接关注指标，是公司级指标；是与制造流、能源流、价值流、设备状态相关的重要指标；是可以改进的过程性指标或结果性指标；是公司生产经营中的具体化的因子。

关键能耗因子是指结合公司年度节能任务、生产经营相关形势和实绩表现，预期有较大改进空间或根据相关法律法规和其他要求必须进行改进的各种能耗因子。关键能耗因子与公司经营形势相关，每年判定一次；有较大改进空间且应该能够改进；是影响节能目标完成的关键因素。

能耗源是组织的活动、产品和服务中产生能源消耗的最基本的用能设备（工艺）或用能过程。重要能耗源是能源消耗量大或节能潜力大的能耗源。

2.2 能源管理体系标准要求[2]

国家标准化管理委员会于2009年3月11日发布了GB/T23331-2009《能源管理体系要求》，将于2009年11月1日起正式实施。在该标准4.3.1条款中明确规定组织应建立、实施并保持一个或多个程序，用来：a）识别能源管理体系覆盖范围内活动、产品和服务中能够控制、或能够施加影响的能源因素，包括应考虑已纳入计划的或新开发的、变更的活动、产品和服务等因素；b）根据法律法规、标准及其他要求，以及组织的活动、产品和服务的特点等，对能源因素进行评价，确定优先控制的能源因素；c)将上述信息形成文件并及时更新。组织在建立、实施、保持并持续改进能源管理体系时，应对优先控制的能源因素加以考虑。

标准中将能源因素定义为在组织的活动、产品或服务中，影响能源消耗、能源利用效率的因素。

2.3 特钢能耗因子定义

特钢在对相关术语进行定义时，GB/T23331-2009《能源管理体系要求》尚未发布，故大量借鉴了环境管理体系中的相关定义，再结合股份公司能耗因子的定义，以及能耗消耗的特点，最终形成了特钢能耗因子的定义。

首先定义的是能源范畴[3]，即能耗因子识别的范围，应是组织运行活动消耗的全部能源介质，包括以一次能源形式进入组织运行边界的，如：煤、天然气等；也包括在组织边界外生产的，消耗一次能源用于供应组织中间能源需求的，如电、蒸汽等；还包括组织上下游作业活动间接引起的，产生自其他组织所拥有或控制的能耗源，如：生产的外包、设备检修服务等。

其次是能耗源，即能耗因子识别的着手点，应是组织运行活动中，产生能源消耗的最基本的点或域，在特钢事业部能源消耗最基本的点就可以是某台或某类型的用能设备，而最基本的域就应该是作业区。

再次是能耗因子，就是一个组织的活动、产品或服务中影响能源消耗的原因，相当于环境管理体系中的污染物。

最后是能耗因素，就是一个组织的活动、产品或服务中造成能耗因子变化的因素，相当于环境管理体系中的环境因素。

对于能耗因子和能耗因素的关系，就是能耗因素是造成能耗因子变化的因素，而能耗因子是能耗因素作用于组织运行活动的结果。通俗点讲，能耗因子的变化导致能源消耗增加或者减少，而能耗因素导致能耗因子的变化。以最常见的关炉门这一操作为例，如果及时关闭炉门，那么炉膛的散热损失就小，相应的天然气消耗也就少，则及时关闭炉门的意识就是能耗因素，炉门开启造成的散热就是能耗因子。

另外，能源消耗贯穿一个组织产品、活动或服务整个生命周期的全过程，所以在该过程的各个环节、各个方面都有影响能源消耗的因素，即能耗因素类型，主要可以分为一下几个方面：

1）设备方面。保证设备功能精度，提高用能设备的能源利用效率，减少设备故障，以减少非生产性能源消耗。

2）质量设计方面。产品在质量设计阶段，确定工艺路线，在保证质量的前提下，尽可能缩短加热、退火工艺时间，减少加工道次，以降低生产单位产品所需的能耗水平。

3）生产组织方面。制造部协调上下道工序的生产，二级厂通过合理调配，精益组织现场生产，保证生产的顺行、稳定，可以大大减少非生产性能源消耗。

4）操作方面。指生产过程中影响能耗水平的人的因素，提高关键操作岗位员工的操作水平和节能意识，如：能流角度，操作员工在生产过程中，及时关闭炉门等；物流角度，提高行车工的操作水平，减少红钢的传搁时间等。

3 能耗因子的识别方法

能源管理体系的建立最重要、最基础的工作就是能耗因子的识别与控制，而如何识别能耗因子，在GB/T23331-2009《能源管理体系要求》中并未予以明确，故能耗因子的识别方法没有统一的标准，下面简单介绍宝钢股份及特钢的能耗因子识别方法。

3.1 宝钢能耗因子的识别方法[1]

能耗因子的识别可以通过专家咨询、现场观察和面谈、头脑风暴、过程分析法、物料衡算、产品生命周期、问卷调查、横向和纵向对标等方法进行。

能耗因子识别不仅考虑静止的设备状态因素，更要考虑流动中的能源、制造和价值因素，从能源流、制造流、价值流和设备状态四大类进行识别，每一类中包含若干方向，每个方向由若干个能耗因子组成，形成公司层面的能耗因子。

每年年度计划编制过程中，结合节能目标和影响因素对能耗因子进行调整，并进行关键能耗因子判定工作。由能环部定期组织对能耗因子清单进行调整。对于影响小、波动程度小、受控程度差的能耗因子进行适当调整，对于新发现的影响节能目标的因素根据实际情况新增能耗因子，确保能耗因子清单持续改进、有效。

3.2 特钢能耗因子的识别方法

宝钢股份在进行能耗因子识别时，只介绍了可以采用的几种识别方法，并未就具体方法进行描述。特钢则借鉴环境管理体系中环境因素的识别方法，对能耗因子的识别方法进行具体阐述。

能耗因子识别第一步，划分能源消耗最基本的点或域，即能耗源辨识，以某分厂为例，最基本的域就是某作业区，最基本的点就是用能设备，如工业炉窑、风机、水泵和照明灯等。第二步，划分作业/活动范围及类别，可以从能源介质流动角度、产品生命周期角度和设备生命周期角度等。第三步，列出作业活动的过程或阶段（即活动、产品或服务），以某作业区为例，从产品生命周期角度，该作业区的活动过程可分为钢锭热送、钢锭加热、钢锭转运、钢锭锻压、钢锭退火和钢锭风冷等几个过程。第四步，排查各过程（或工序）的能源投入（即能源介质消耗），如钢锭在加热过程中，需要消耗天然气、电、氮气和空压气等能源介质。第五步，调查各过程的能源消耗（即能耗因子），如钢锭加热过程中，影响天然气消耗的有正常情况下的加热能耗，以及非正常情况下的摆渡料消耗。第六步，分析作业/活动中造成能耗因子变化的原因（即能耗因素），如引起钢锭加热能耗变化的因素有，钢锭的加热时间、温度等工艺参数；加热炉的装炉量；加热炉本身的性能等。第七步，提出控制这些能耗因素的措施（即管控措施），如钢锭加热过程中，非正常情况影响天然气消耗的摆渡料消耗，主要是由于上道工序与该工序生产未协调好，导致红钢热送钢锭在送至该工序时，没有空余加热炉执行加热工艺，只能暂时放在退火炉内保温，导致不必要的天然气消耗。第八步，判别这些能耗因素的类型（即能耗因素类型）。

根据上述能耗因素识别的步骤，设计形成特钢能耗因子分析表，具体见表1。

3.3 能耗因子识别注意事项

能耗因子识别应注意以下事项：

1）识别时范围越广泛越好，应包含组织所有相关活动、产品或服务。

表1 2009年特钢事业部能耗因子分析表

2）识别时考虑越周全越好，应考虑到“两个方面、三种时态、三种状态”。

（1）两个方面：组织所要识别的能耗因子分为两个方面，一方面是组织“能够控制”的能耗因子，也就是组织可以通过自身管理加以控制、改变、处理或处置的能耗因子，比如组织自身的能源使用。另一方面是组织“可望施加影响”的能耗因子，也就是不能通过或难以通过行政管理及其他技术手段改变，或不能直接加以控制和管理的能耗因子，比如设备检修时，施工作业单位的能源使用。

（2）三种时态：指过去、现在和将来三种时态。过去时态指过去的作业、活动中伴随的能耗因子，一直持续到现在，如高耗能淘汰设备的使用。现在时态指当前进行或例行的作业、活动中伴随的能耗因子。将来时态指计划中活动将来可能产生的能耗因子，如固定资产投资项目（工程）建设前的能评。

（3）三种状态：指正常、异常和紧急三种状态。正常状态指日常、例行的作业、活动或连续运行状态（常规活动）中的能耗因子。异常状态指可以合理预期并发生的非常规活动中的能耗因子，如设备的开机、停机、检修或故障时影响能耗的因子。紧急状态指不可合理预期的突发情况中的能耗因子，如意外的泄漏、电网的波动等。

3）识别时同一个能耗源的能耗因子可合并。如设备检修用能、施工用能等在整理时可合并为全厂共同的能耗因子。

4）当产品、服务或活动有变更时，必须考虑新产生的能耗因子或能耗因素的变化。

表2 2009年某作业区能耗因子分析表

5）应定期（如每年一次）对能耗因子重新识别登录。能耗因子不是一成不变的，而是动态的、变化的和发展的。组织的产品、服务以及经营、生产和管理等活动都是在不停的发展变化之中。除了组织内部技术革新、新产品开发、业务发展、规模扩大和新建项目等会造成能耗因子的变化，外部新的法律、法规及要求的出台、公众节能意识的提高、市场需求的变化等，也都将对能耗因子的识别和评价带来影响。原来是重要能耗因子，现在已经被有效地控制住了，那么原本是次要能耗因子的，现在就有可能上升为新的重要能耗因子，成为新的重点控制对象。

3.4 能耗因子识别在特钢某工序的实践

某工序是特钢生产制造过程中，承上启下的关键工序，是生产组织最为复杂的工序，也是耗能大户，故以该工序为例，应用上述方法进行能耗因子识别。

某作业区是该工序的一个作业区，也是该工序最基本的能耗源之一，从制造流角度，钢锭在该作业区一般经历热送、加热、转运、锻压、退火、风冷和检验等7个作业活动，以热送和转运2个作业活动进行能耗因子识别，具体见表2。

4 后记

特钢能环部在3月份组织各二级厂部的能源管理员和部分二、三级管理人员就能耗因子识别进行专题培训，在事业部范围内全面开展能耗因子识别工作。通过事业部各层面通力合作，现已建立特钢事业部能耗因子清单，各二级厂共辨识出能耗因子214项，能耗因素689项，共制定管控措施693项，为日后能源管理体系的建立，奠定了扎实的基础。

[1]桂其林.能源管控体系培训资料.

[2]中国国家标准化管理委员会.GB/T23331-2009《能源管理体系要求》.

[3]挪威船级社.《钢铁行业能源审计体系和方法咨询报告》.