陆彬盛 朱佳彬 李 娴 谢大秋
上海烟草集团有限责任公司
能源管理体系是用于建立能源方针、目标、能源指标、措施计划和过程以实现目标和能源指标的管理体系[1],其概念的产生源自对能源问题的关注。能源是国民经济的“血液”,随着世界经济的持续发展,能源消耗成为各国进一步发展的制约因素,能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一。因此,在研发节能技术、引入节能设备装备的同时,如何运用系统性的管理手段来降低能源消耗、提高能源利用效率受到越来越多的重视,而能源管理体系的思想也因此孕育而生。
中国由国家质监局和标准化管理委员会于2009 年发布实施《能源管理体系要求》GBT/23331-2009。ISO 50001 具有影响世界60%能源使用的潜力,每年可实现大于2.5%的能耗改进,并持续到该标准发布后的下一个十年。有数据显示,在目前的技术水平下,工业企业可以提高18%~26%的能效,并降低19%~32%的CO2排放[2]。2018 年8月21日,ISO 宣布能源管理体系新标准ISO 50001:2018发布。
能源体系作为一套管理办法,也是一套评价手段,使能源管理工作的业绩可见,同时通过体系审核,增强了各个部门的能源意识,提高动力部门在企业运行决策中的角色地位。
上海烟草集团有限责任公司(以下简称“上烟集团”)通过能源管理体系建设,希望达到“构建能源基准,以能源绩效衡量能源管理水平”“节能逐步转向管理节能、节能管理构架逐步健全”“逐步推进,从静态逐步过渡到动态管理,增量改进,逐步演进”的目标。
上烟集团虽然有长期重视能源管理的传统,但是受限于原有的管理方式和手段,在开展能源管理体系之前存在一些难以解决的问题。
1)目标任务化、单一化,在能源工作评价上,也存在有效性和针对性问题,无法反映能源管理的真实业绩。简单以能源总消耗或者单位产品单耗,都不足以佐证能源绩效和能源工作开展的有效性。产品单位能耗还是看市场、看生产的连续性,动力部门的绩效无法充分体现。
2)节能形式单一,节能手段受限。现阶段,节能措施依靠节能项目为主。从项目审批到执行、投入使用的周期较长,且节能项目的实施需要先投资,再通过能源的节约回收投资,然而最新的节能技术往往投入较高,存在回收周期长,回报慢等问题,且在某些领域,技术突破已遇到瓶颈,进一步技术节能潜力不大。此外,虽然节能技术已投入,但由于参与度、重视度等问题,节能设备可能无法有效使用,相关技术节能效应无法充分体现。
3)节能管理部门架构单一,上烟集团下属各工业企业的能源管理工作通常由动力部门承担,主要集中在能源转化效率的提升上,包括变电站功率因数、锅炉气气比、空压电气比等,局限在动力车间内部,并没有工厂层面的系统性的能源管理构架,整体效果受到局限。
针对上烟集团能源管理现状,能源管理工作亟须通过能源管理体系带来的一套工具和方法论,改变能源管理模式的缺陷、突破能源管理瓶颈,进一步释放能源管理效能的潜力,把能源工作的绩效显性化,搭建更为广泛的能源管理共同体,起到能源管理良性循环的作用。
上烟集团的能源管理团队是以动力条线的技术管理人员和部门主管为班底搭建的,在专业条线有着丰富的履历,但是对于如何搞好标准化建设,学好“文科”,答好文理综合试卷,从一开始还是有很多难点,需要从零开始逐步设立目标和策略,快速检查推进效果,逐步改进,以PDCA 的工作方式一步一步攻坚克难。
1)上烟集团内推广体系建设的节奏和策略
集团各个工业企业能源管理水平并不一致,重视程度也不一样,如果齐步推进,难免造成各有各的情况,标准一刀切存在不适用或者标准降低的情况,因而在集团能源体系部署的策划上,需要由点及面,逐步推进。上海工厂虽然能源技术较好,但是生产规模较大,生产压力大,不适合做急先锋。相对而言天津工厂规模适中,主业相关,核心业务相似,具有代表性,领导层重视,贯标意愿较强,因而将该厂作为能源体系贯标的先行试点,具备可复制性和示范性,而规模适中也可以快速跟踪反馈、纠错。天津工厂在贯标过程中遇到过与现有能源工作流程与能源管理体系标准的流程不兼容、文件编制过于抽象、试运行阶段能源体系换版的情况,一系列的实施、审视、针对性改进,为上烟集团整体推进能源管理体系起到了很好的样板作用。天津卷烟厂在2014年1月率先通过CNAS认证。之后,其他各工业单位相继通过PDCA 工作方式获得认证(见表1)。
表1 集团公司能源管理体系建设发展历程
2)文件体系的框架设计
体系文件编制可以按照要素独立编制一套,但是这样难免造成文件编制和维护工作量大,对于不是体系专职部门来说,难免会打退堂鼓。综合各项因素,依托现有贯标的各类体系文件,做最小增量,沟通交流、文件控制类的文件共享,着重编写能源核心文件,同时关注文件编制是否“贴肉”的基层反馈,逐步修改相关文件的可操作性。
3)做好“术语的翻译工作”
针对体系文件ISO50001的各项要求如何翻译为企业可理解,在文件策划上要做到与目前日常运行工作可以嫁接的术语。结合已有的工作和术语,一方面便于概念迁移,另一方面可以减少新的工作带来的流程设计和部门职能博弈,因为每项新的工作可能带来新的工作流程和职能分配,不可避免会有部门利益,延缓进程。通过专业术语嫁接、原有工作范畴扩充,逐步升级能源术语的接受和推广,完成概念迭代。
4)试运行阶段的管控
在试运行阶段,各厂(公司)着重加强过程控制中的单据填写和记录保留,主要包括目标指标的进一步分解、下达和中途检查、考核、反馈机制和记录。重点关注“水电热平衡的初次或周期性测试报告、能源审计报告”“能源服务商的评价报告(包括资质收集)”“年中年末能源使用情况报告总结”等内容,通过文件收集的完善度以及质量,可以较快地评估现有能源管理的基础水平,针对不足快速改进。
5)核心团队的建设
集团的体系贯标的筹备期是比较长的,因而核心团队的建设一定要好,一定要深入领会体系,对于要素的理解要统一,反复交流讨论,通过在文件编制和理解上的反复沟通,校验对于概念理解的一致性,避免理解错误,一旦执行后,再要改就比较困难。
6)明确管理对象及内容
通过能源评审工作识别主要能源使用,涵盖能源消耗量大(车间、动力区域)、能源损耗大(变电站)、节能潜力明显(照明)、存在大功率耗能设备(车间、动力区域)等层面,并建立能源绩效参数、能源基准、目标和能源指标。明确各层级管理任务:领导层——能源目标指标;管理层——能源方案、能源绩效参数的监控;操作层——主要能源使用的相关变量。通过分层管理,各司其职,缩短管理的反馈路径,保证体系建设初期的快速响应和迭代。充分利用能源管理体系,将能源数据与生产行为、管理状态相结合,找出合理的能耗浪费点或节能潜力,以改善绩效。利用能源基准的合理调整、能源基准的归一化,更加准确地核定出组织能源绩效。
能源管理体系核心价值在于能源绩效改进。参考能源管理体系策划—实施—检查—改进(PDCA)的持续改进框架,上烟集团遵循识别管理对象—确定管理内容—绩效改善—绩效核定的过程,依托信息化手段,促进信息系统对于能源管理体系的支持,从而推进体系建设。依托信息化管理手段的优势在于自身具备PDCA基因。
1)固化业务逻辑、统一业务认识
知识梳理和策划,把体系建设初期各部门核心人员达成共识的理解通过信息化设计呈现出来。能源管理员可以通过填报系统数据的过程理解体系相关的要素以及要素之间的逻辑关系,避免人员流动时,因为对文件认知差异所造成的工作实施上的障碍。
2)提高工作效率、确保运行质量
主要能源使用要有计量,要有绩效参数,针对主要能源使用要有改进机会,通过在字段中的选择性约束条件,保证在各厂实际填写中确实具备了体系中各项要素间的关系。前期在没有信息系统的时候,各厂的能源管理实施方案很多是没有这个逻辑推导过程的,那么对于能源体系的认识必然也是不到位的。同时,体系建设会不可避免地给各个层面带来额外的工作量,通过信息化系统可以减少对基层人员的业务能力要求和业务量,通过系统初始化完成部分前期准备工作。
3)持续业务优化,小幅迭代管理
系统应用可以在初期以数据完整度的基础上,逐步增加数据分析和能力提升的业务要求。比如在主要能源使用要素增加“预计全年能耗绩效”字段,要求能源管理员填写预测能耗。能源绩效参数要素增加“监察时段”字段,指标的时间特征维度得到扩展,春夏秋冬、早中晚班等时间特性予以体现。
根据能源管理体系的要求,上烟集团信息部门开发了能源管理功能模块,启动能源信息系统的部署与应用。能源管理模块包含能源基础台账、能源目标管理、能源数据上报、能源评审管理、能源实施方案和能源报表生成六部分基础内容,以及用以反馈各单位能源系统数据填报情况的能源管理KPI(综合评价指数,现被纳入方针目标的考核指标)。
图1 能源管理体系要素界面
系统中比较关键的能源评审管理模块(见图1)包含主要能源设备、能源计量点台账、主要能源使用、能源绩效参数、能源相关变量、绩效改进机会等六方面内容,各项要素间存在对应、递进关系。比如,能源绩效参数字段的设计中包含绩效参数名称以及相应的主要能源使用、计量点等要素信息,通过能源评审完成能源评估和策划。
上烟集团以节能降耗为目标,推进能源管理实施方案的策划与实施,以能源管理实施方案为抓手,推进各类新型节能措施的应用。
能源实施方案模块包括能源管理实施方案上报和能源管理实施方案验收两部分内容,字段的设计涵盖能源评审管理的重要要素,只有做好能源评审工作,才能顺利提交能源管理实施方案(见图2)。
图2 能源管理实施方案上报界面
上烟集团和能效中心合作,组织各行业专家,每年年底对能源管理方案进行评审,加强不同领域间的经验交流和沟通,启发各单位更为有效地施行节能方案。例如,专家提醒使用LED灯具改造时需注意色温,空调室外机喷水可能影响空调寿命等。节能量估算方式的合理性在专家评审时也能得到有效评估。
根据能源评审的信息,考虑适合的时段,建立能源基准。系统中能源目标模块主要为目标能耗基准上报(见图3)。企业的能源基准设定主要考虑上一年度相关能源使用情况、近三年相关能源使用均值、某一特定年份相关能源使用情况、近期最优年份相关能源使用情况等因素,实现能源体系运行状况的检查。
图3 目标基准上报界面
基于能源管理体系中要求加强对能源数据的收集以及能源统计的工作需要,能源数据上报模块具体包含能耗数据月报、计量点能耗月报等方面内容。能源数据指标上报工作的推进,主要以能源数据月报为对象,结合计量点能耗相关数据,增强目标指标数据的系统校验能力。当月度数据出现明显偏差时,通过系统通知配合邮件的形式提醒能源管理人员,确保相关业务及时有序高质量开展。逐步加强各项数据的相互逻辑性,增强汇总数据由基础数据计算得来的自动填写率,提高业务自动化程度和数据统计准确性。
为了进一步完善能源管理体系的建设,能源信息系统加入能源管理成熟度评价功能(能源管理KPI),以能源体系的相关要素为评价科目,建立能源体系运行成熟度评价标准。目前,每月监控的能源管理KPI有29项,基本涵盖必要的能源体系管理的各项要素。指标创立及对标工作在当前取得了良好的成果,该指标的建立和不断完善,有效地提高了上烟集团内各工业企业的能源管理水平。
基于能源管理体系策划—实施—检查—改进(PDCA)的持续改进要求,上烟集团按照识别管理对象—确定管理内容—绩效改善—绩效核定的逻辑过程,通过信息化手段,由点及面,逐步推行上述体系的建设以及在各工业企业的运行,在实践中取得了一些成果。2015-2017 年的第一个三年周期内完成能源体系的贯标工作,2018年4月完成换证工作。通过体系建设,上烟集团还获得了政府一系列的表彰和补贴。2018 年上烟集团(含上海工厂、储运公司)、印刷公司、材料工厂获得上海市政府的专项补贴,同年10月在绿色制造工厂评选中,印刷公司获得了国家工信部颁发的绿色制造工厂评价、上海工厂获得上海市绿色制造工厂评价。
根据能源管理体系要求开发的能源管理信息化系统已经取得软件著作权登记。通过数据交叉验证等功能的逐步开发应用,业务逻辑不断的信息化提高了各单位对于能源的异常情况以及能耗高于预期情况获得提前预警的能力,保障了数据提交质量。能源管理KPI模块实现对各单位能源管理体系运行情况的量化评价。随着能源管理要求的不断提升,可以逐步增加管理评价项目,每增加一项管理要求,综合评价指数值相应上升,实现综合评价指数与管理水平上的同步。上烟集团将不断推进能源信息系统的功能开发,提高能源管理体系运行数据质量,控制节能减排任务的有效推进。
能源管理体系在上烟集团的建设与开展,切实改进了上烟集团的节能工作,优化了节能管理,提升了能源管理质量,降低了能源消耗,提升了能源使用效率,促进了节能目标的实现。下阶段,上烟集团将按照ISO技术委员会最新修订的ISO50001:2018版能源管理体系要求,不断改进和完善体系中的问题,履行职责,切实推进体系的换版工作,同时以信息化手段为抓手,提高运行数据的质量控制,健全能源管理体系,进一步夯实能源管理体系的运行质量,推进能源节能工作持续进步,推动能源管理工作迈上新的台阶。