苏州市制造类企业能源利用状况调研分析

平星星，姜 亮，支 琴，于立军

(1.上海交通大学 热能工程研究所，上海 200240;2.上海交通大学 水电管理中心，上海 200240)

制造业是我国国民经济发展的支柱产业，也是经济社会发展的重要依托;它在整个国民经济中占有非常重要的份额，能够直接体现一个国家的生产力水平。从我国制造业目前的发展现况来看，“中国制造”产品的生产效率和环保性与发达国家相比依然差距明显［1］。而制造业能耗水平的变化往往能够反映节能减排工作开展的效果;因此，对我国制造业能耗状况进行深入调查和研究，将有助于节能减排工作的顺利开展，从而促进制造业能源利用效率的提高。

苏州市位于长三角中心地区，经济发达，是长三角地区制造业发展的典型代表。但由于长三角地区能源资源匮乏，对能源资源有较强的依赖性，能源消费极易成为长三角地区经济持续发展的瓶颈［2］。

为了响应国家《“十二五”节能减排综合性工作方案》的要求，本文以制造业为切入点，深入苏州市制造类企业中开展能源利用状况调研;通过调研对苏州市制造业当前的能源利用现状进行了解，查找问题，挖掘潜力，并提出相应的对策思路。本文可为苏州市节能减排工作提供参考，通过在制造类企业中深入开展节能减排工作，使其向低碳生产方向过渡转型，从而推动全国节能减排工作的实施。

1 调研对象及过程

苏州市制造工业规模庞大，企业密集度高，对苏州市及周边地区形成了较强的带动和辐射能力。根据统计，苏州市有300余家企业被国家列入“十二五”期间“万家企业节能低碳行动”企业名单，并下达了相应的节能量指标。

1.1 调研对象

按制造类行业对苏州市工业总产值的贡献排序［2］，苏州市制造业支柱产业依次为:通信电子、纺织业、电气机械、化学原料等。本文选取其中比较典型的12家制造类企业作为研究样本，各企业名称、所属行业分类以及各行业总产值在全国制造业中所占的比重情况如表1所示。

1.2 调研过程

本文根据国际上通用的美国ASHERA(美国采暖、制冷与空调工程师学会)详细审计(Detailed Energy Audit)方法以及要求对样本中的十二家制造企业进行了能源调研与审计［3］。调研流程主要包括:准备会议、数据采集、与专工访谈交流、现场调研、关键设备测试、调研分析及结果反馈、完成调研报告［4］。

表1 调研企业的行业分类情况

2 调研结果分析

本文通过对调研企业的能耗数据进行整理计算，分别从企业总体能耗状况、能源结构、产值能耗等多个角度，对苏州市制造业能源利用情况进行分析和研究。

图1 2007年－2011年单位工业产值综合能耗情况

2.1 制造业总体能耗状况

本次调研的12家制造类企业总体的单位工业产值综合能耗，从2007年的0.53 tce/万元降至2011年的0.41 tce/万元，下降幅度为23.29%，基本实现了国务院提出的单位GDP能耗降低20%的目标［6］。

由图1可见，企业单位工业产值能耗总体呈逐年下降趋势;2008年受国际金融危机的影响，能源资源以及原材料价格上涨，市场竞争激烈，导致企业综合能耗水平异常增加。

2.2 企业能源消费结构概况

12家调研企业消费能源种类主要包括电力、煤、天然气、蒸汽、柴油、汽油、燃料油，以及少量其它能源品种;其中，12家企业均使用外购电力，8家企业使用天然气，5家企业自产或者使用外购蒸汽，其能源消费结构如图2所示。

能源消费结构图中，煤炭占29.08%，电力占45.60%，天然气仅占8.88%。考虑到长三角地区电力主要来源于火力发电，因此该能源消费结构中煤炭实际占比约为74.68%。苏州市制造业能源消费仍以传统性能源煤炭为主，并且石油、天然气和燃煤三者比重差距悬殊。而在世界能源消费结构中，石油、天然气和煤是三种最主要的能源消费品种，三者所占比重基本相当。苏州市制造业能源消费结构存在一定的问题。

2.3 企业万元产值综合能耗分析

图2 调研企业总体能源消费结构图

本文将企业近五年的能耗数据分成前三年(2007～2009年)和后两年(2010、2011年)共两组进行比较分析。由图3可以发现，总体来看企业后两年能耗水平较前三年有所下降;其中8家企业能耗水平下降明显，下降幅度超过10%，其余4家企业下降幅度较小或基本持平;12家调研企业平均能耗下降幅度约为12.6%。制造类企业能耗水平总体呈现下降趋势，这表明苏州市近年来节能减排工作已经取得了一定的效果。

图3 企业万元产值综合能耗前后期比较

其中低耗能企业平均下降幅度为19.10%，高耗能企业平均下降幅度为12.61%。比较可以发现，12家调研企业总体平均能耗下降幅度与高耗能企业的平均能耗下降幅度基本持平;可见，高耗能行业由于能源消费总量较大、能耗水平普遍偏低，已经成为制造业总体能耗水平的决定因素。因此，制造业能耗水平的降低需要依靠高耗能企业不断的技术改造和管理优化。高耗能企业应该被列为政府“十二五”期间节能减排工作的重点帮扶对象［7］。

3 存在的问题及对策研究

通过调研分析发现，目前苏州市制造类企业总体发展态势良好。但在企业实地调研过程中，我们也发现许多企业仍然存在余热不加利用、变频改造不彻底、能源管理不到位等通性问题。此外，本文还指出了苏州市制造类企业在节能改造、项目融资、产业结构层次以及外部发展环境等方面仍存在一些问题和障碍，并简要探讨了相应的解决思路。

3.1 企业的通性问题及节能潜力

通过深入企业走访、调研、访谈，我们发现并总结了以下几点企业生产运行中普遍存在的通性问题:

(1)废热、散热等余热损失大

调研发现，部分企业没有对生产设备(如空压机、锅炉、窑炉、熔解炉、导热油炉、热处理炉、空调冷凝机组等)产生的废热余热进行回收利用，或余热利用效率低下，造成能源的浪费;有些企业对蒸汽热利用的方式不够合理，没有遵循“热能梯级利用”的原则，造成部分热量的损失;还有部分企业的热处理设备(如熔解炉)和管道保温性能差，散热损失偏大，不仅造成了热量损失，也使得生产车间空调系统温控负荷增加。

(2)用能设备存在变频改造空间

调研发现，部分生产车间中使用的风机、水泵等设备存在“大马拉小车”的现象，有必要对风机的风量、水泵的流量进行调整。

表2 某抽风机变频效果计算

建议企业采用交流变频控制技术对风机、水泵、磨机、冷冻机和空压机等设备进行技术改造，不仅可以节约10%～40%的电能，还可以实现生产设备软启动的功能，减少机械震动冲击，降低噪音，延长设备使用寿命。表2为某抽风机变频改造后的节能效果计算，每年该抽风机可以节约16 200 kW·h，回收期仅为5个月。

(3)部分生产设备老化，生产工艺有待改进

调研发现，在传统行业尤其是高耗能行业中，落后的设备、技术、工艺比较多。有些生产车间使用的旧式风机、电机、水泵等设备，耗能高，效率低，属于国家淘汰设备。此外，还存在同一条生产线上节能改造不彻底导致新旧设备运行不协调的现象，使得总体生产效率偏低。

建议企业加速淘汰落后设备和工艺，新项目需采用新型节能设备和先进的生产工艺。例如，空压设备建议采用新型离心式空压机，并配上相应变频设备;压缩空气输送管道需进行优化设计，实现对压缩空气的梯级利用，减少压力损失造成的浪费。

(4)能源管理工作有待进一步完善

调研发现，企业普遍存在能源计量器具配备不齐全，或计量仪表精确度不高的问题;大部分企业没有设立单独的部门或聘任专业的能源管理人员负责企业的能源管理工作。

建议企业逐步完备计量器具并淘汰低精度的计量仪表;同时应完善企业能源管理机构的设置，强化能源定额管理，全面实施严格的奖惩制度。除此之外，企业还可通过配备企业能耗监测及控制系统、优化生产管理、加强员工节能意识等方式实现节能降耗［8］。

3.2 企业节能技改投入不足

节能改造是企业实施节能减排工作的重要措施，然而在调研中发现，企业在节能改造方面的投入明显不足。以2011年为例，12家调研企业累计完成技术改造投资6 174万元，仅占企业当年工业增长值的1.22%，所占比重极小。

企业之所以在节能技改方面投入不足，主要原因通常包括以下几点:

(1)节能改造需投入较大的人力、物力和财力，对企业的正常生产活动带来影响;

(2)节能改造可能需要投入大笔资金，而融资渠道不畅［9］，企业难以承受;

(3)节能技改所带来的效果，短期内可能难以显现。

为解决企业节能技改投入不足困境，一方面，政府需要强化能效指标考核，完善相关法规，通过奖惩政策强制并鼓励企业进行必要的节能改造工作。

另一方面，企业及节能服务市场需要引进新的融资模式。“合同能源管理”模式作为一种新型的市场化节能机制，值得进一步大力推广［10］。在该模式中，节能服务公司与用户签订能源管理合同、约定节能目标，为用户提供节能诊断、融资、改造等服务，并以节能效益分享方式回收投资，并获得合理利润;这种合作机制既能给企业减少人力、物力上的负担，又能让企业切实感受到节能改造所带来的经济效益［11］。

3.3 产业结构层次总体不高

苏州市制造类企业的产业规模虽然庞大，但新兴产业、高新技术产业和先进装备制造业比重不高，产业结构层次有待提升。部分传统行业生产过程中存在的种种问题，限制了企业能源利用水平的提升。

为了提升制造产业结构的层次，建议政府从以下方面着手:

(1)加强政策扶持力度。为了促进区域内高新技术产业发展，需在税收、服务、人才引进等方面给予大力支持;

(2)加大对技术创新的投入。通过给予重大科研项目支持，增强企业研发实力;通过专项基金或财政补贴等方式给予技术创新资金支持，帮助企业加强技术改造［12］;

(3)注重引进大型高新技术项目。通过吸引跨国大企业及发展前景广阔的大项目，带动周边地区产业链发展，从而吸引大批的上下游配套企业主动前来落户［13］。

4 结论

本文选取苏州市具有行业代表性的多家制造类企业进行了实地调研，从多个角度对企业能源利用状况进行了分析和研究，对调研中发现的问题进行了归纳和总结，并给企业及政府提出相应的建议和解决对策。

(1)调研分析发现，近五年来苏州市制造类企业能源消耗量呈现下降趋势，处于良好的发展态势;但同时也发现，苏州市制造类企业能源消费仍以传统性能源煤炭为主，天然气等清洁能源所占比重非常小，整体能源消费结构还不够合理。

(2)调研结果显示，苏州市高耗能企业的能耗水平是影响制造业总体能耗水平重要因素之一。高耗能企业能源消费量较大、能源利用效率较低，使得制造业总体能耗被拉高;此外，由于高耗能企业能源成本占总成本比例较高，在能源日益紧缺和环保要求不断严格的双重约束下，企业将面临更大的发展风险。

(3)调研还发现，在生产运行过程中，制造类企业普遍存在余热浪费、变频改造不彻底、部分设备老化等通性问题，同时企业的能源管理也存在改进空间。

(4)此外，本文还指出苏州市制造类企业存在节能技改投入不足、节能技改项目融资不畅等问题，分析了企业不愿积极主动地进行节能改造的深层次原因，并从企业、政府、融资渠道等角度提出解决措施和思路，鼓励“合同能源管理”模式(EPC)的进一步拓展。

(5)建议政府节能减排工作从高耗能企业抓起，限制高耗能产业规模;加强政策扶持，优先发展引进高新技术产业，增强企业自主创新能力，提高制造业产业结构层次［14］。

“十二五”是我国建设小康社会、实现经济可持续发展的关键时期，也是加快制造业转型升级、打造中国经济“升级版”的攻坚时期。长三角地区制造业的发展面临诸多的风险挑战，但也面临着难得的历史发展机遇。政府和企业需要携手并肩、迎难而上，通过不断技术改革和管理创新，大力推进节能减排，加快发展绿色低碳产业，走出一条科学的可持续发展道路。

［1］黄开亮.中国机械工业由制造大国迈向强国的重大进展［J］.中国延安干部学院学报，2012，5(1):105－107.

［2］成涛林，夏永祥.苏州市制造业在长江三角洲中的地位与发展思路［J］.苏州科技学院学报:社会科学版，2004，21(1):13－20.

［3］John Cowan，Richard Pearson.Procedures for Commercial Building Energy Audit［M］.Washington:American Society of Heat，Refrigerating and Air－Conditioning Engineers，Inc. 2004.

［4］陶汉中.企业进行能源审计的一般方法［J］.节能技术，2010，28(3):272－279.

［5］马建堂，张为民，等.中国统计年鉴［M］.北京:中国统计出版社，2012.

［6］中华人民共和国中央人民政府.国务院关于印发节能减排“十二五”规划的通知［EB/OL］.http://www.gov.cn/ zwgk/2012－08/21/content_2207867.htm.

［7］莫理莉，甘凌霄，骆书剑.基于实测数据的铁合金企业电气节能改造分析及应用［J］.节能技术，2012，30(4): 320－323.

［7］董奥，平星星，姜亮，于立军.基于能效监测的能源管理优化［J］.节能技术，2013，31(3):269－273.

［8］孔祥清，雷霞，刘斌，等.节能减排背景下可中断负荷参与系统备用的优化模型［J］.电网与清洁能源，2012，28 (1):35－39.

［9］胡少强，甘凌霄.引入合同能源管理的高耗能企业电气节能可行性方案探讨［J］.节能技术，2011，29(6):537－540.

［10］王婷，胡珀.合同能源管理项目的运行机制与风险分析［J］.电力技术经济，2007，19(6):44－47.

［11］杨以文，郑江淮，黄永春.国际代加工制造业升级与技术创新［J］.中南财经政法大学学报，2012(1):115－121.

［12］李斌，郭庆.山东省污染密集型产业结构调整对策研究［J］.中国人口、资源与环境，2010，20(6):98－102.

［14］李雷鸣，贾江涛.我国省际能源效率的影响因素分析［J］.节能技术，2010，28(6):557－561.