铜冶炼企业能源管理体系的创建与实践

李 惠，贾 宇，刘元贵

（广西金川有色金属有限公司，广西 防城港 538002）

0 引言

广西金川有色金属有限公司能源管理体系的有效建立和实施，是以策划、实施、检查、改进（PDCA）的持续改进框架为基础并结合实际管理经验建立的管理体系。能源管理体系的建立和实施，有效地帮助公司制定、完成能源目标和能源指标，并在实施过程中，根据运行效果采取有效措施来持续不断地改进能源绩效［1］。能源管理体系的建立符合标准《能源管理体系 要求》《能源管理体系 有色金属企业认证要求》，于2018年首次通过认证。

1 专用术语

和其他的管理体系一样，能源管理体系也拥有一些专用术语［2］，如最高管理者、边界、相关方、能源基准、能源目标等，应明确其内涵，避免相近概念的混淆。

2 参与者培训

培训是能源管理体系建立的重要基础，体系中所涉及的术语及重要过程，与日常生活中的表意并不相同，甚至大相径庭。能源管理体系是一个流程化系统，它的有效建立需要具有一定连贯性，层层连锁，层层递进，层层提升，一环扣一环，每个环节都很重要，这就需要涉及主要环节的人员具有一定的基础知识作支撑，以便在体系建立及运行的摸索中结合自身企业的特性，在不违背标准的前提下，量体裁衣，将体系运行的效果发挥到最佳。这就要求能源管理体系的建立及运行过程中涉及的管理及技术工作，必须选择专业技术水平比较高的人员，这样才能帮助企业提升能源利用效率，发展综合实力，进而提高市场竞争力。

3 建立体系程序文件

能源管理体系文件是企业建立并运行能源管理体系的重要依据，无论进行体系的外部审核还是内部审核，在评价管理体系是否符合所选体系的要求及其有效性和适宜性时，都要把体系文件作为基本依据。程序文件是能源管理体系文件的主体部分，它可以证明过程已被确定、程序已被批准，并且程序的更改是处于受控状态的。程序文件编写的质量和适宜性直接决定其可理解性、可操作性、可检查性，因此影响能源管理体系运行质量。

公司编制的能源管理体系程序文件有《能源绩效参数管控过程》《能源设施、设备、系统和用能过程设计过程》《能源评审管控过程》《能源数据收集的策划管控过程》《能源体系风险和机遇的评价及控制措施管控过程》《能源基准管控过程》《应急准备和响应控制过程》《能源供应和服务的控制过程》。每一个程序文件都包含控制过程的目的、适用范围、风险识别、需要说明的活动、支持性文件、记录、附件及流程图等，对每个过程的实施进行了严密的分析，对每一种可能发生的情况都进行了闭环布置。在体系运行过程中，管理部门还会结合每一年运行实际，对文件中不完善的方面进行补充，并举一反三，自检自查，目的就是为了保证能源管理体系的运行质量，真正实现体系建立的初衷。

能源管理体系文件是指导公司开展各项能源管理活动的法规，是各层级管理人员和其他员工都应遵循的规范。“无规矩不方圆”，因此体系的有效运行也需要制定相应的规定才能达到预期的目的。作为企业的能源管理法规，能源管理体系文件具有强制性，企业有关人员必须认真遵守和执行。

4 建立能源评审实施方案

能源评审是贯穿整个能源管理体系的重要过程，也是能源管理体系有效运行的关键工作。公司运用能流图、统计模型分析等工具结合收集到的数据，对主要能源使用和能源消耗情况进行分析，得出用能状况，评价出主要能源使用情况，并确定管控顺序，为制订控制方案提供依据。在建立能源管理体系前期，或当设施、设备、系统、过程发生显著变化时，需要进行能源评审。需要注意的是，在能源评审实施之前应制订详细的评审计划。

5 能源管理现状

5.1 能源结构

目前，公司每年的综合能源消费量大约为12万t标煤，包含的主要用能环节有火法冶炼、湿法冶炼、高浓度烟气制酸、选矿等辅助用能环节，涉及冶炼厂、电解厂、化工厂、选矿厂4个主要用能机构。包含的主要能源种类有电力、重油、柴油、天然气，消耗的耗能工质为氧气、氮气、蒸汽、新水、中水、锅炉水等。外购的主要能源有电力、天然气、重油、柴油、氧气、氮气。

5.2 能源管理机构设置

职责划分明确的组织机构是体系建立的基础，是体系建立的前提保证。

5.2.1 能源管理工作领导小组

公司成立能源管理领导小组，作为节能工作的决策机构，组织领导能源管理工作，对节能工作的重大问题和阶段性目标进行部署、协调、监管。能源管理领导小组组长由公司主管领导担任，成员由相关职能管理部门和生产单位的主管领导组成，日常管理工作由设备管理中心负责。

5.2.2 各级组织及岗位能源管理职责

能源管理领导小组及各级能源管理者要贯彻执行国家能源法律、法规、方针、政策和标准；执行上一级能源管理领导者的决定；编制和修订公司能源管理制度，完善节能管理体系；编制公司能源消耗及能源年度计划，制定公司产品（工序）能源消耗定（限）额和考核办法；负责公司能源计量管理、能源消耗统计管理和能源消耗分析管理；组织公司节能相关培训、节能知识宣传和情报信息交流工作；组织开展对公司用能设备普查、合理用能监督、用水监测工作；监督、检查各单位能源利用状况；负责组织对公司新建及改扩建项目的节能审查工作；监督各单位节能技改项目开展情况并跟踪实际节能量；接受上级主管部门对公司能源利用状况和合理用水情况的监督、检查； 负责外转能源计量的检定；负责将用于结算的能源计量仪表的选型、安装、维护委托至外部单位，确保计量数据准确；以及其他应履行的能源管理职责。

5.3 节能主要岗位

公司关键岗位包括但不限于最高管理者、中层能源管理者、基层能源管理者、能源管理员及重点用能岗位操作人员、设备设施主管部门负责人等。共识别出能源关键岗位28个。

6 确定能源绩效参数和能源基准

能源绩效参数是能源绩效的类别，能源绩效参数值是对能源绩效参数的量化，它和能源基准是能源管理体系中相互关联的两个主要因素［3］。能源基准是比较当期能源绩效的标准水平，广西金川有色金属有限公司通过分析能源使用的基本特征，并结合企业自身的特征与需求，选择适当的能源绩效参数的类型和能源绩效参数值。确定能源绩效参数后，再去选择有效周期的能源基准。建立能源基准时，需在基准期内所收集的数据的基础上，用能源绩效参数的实际测量值和能源基准进行比较，能源基准的选取需与当前生产条件具备一定的可比性，若在制定能源基准之后的实际生产过程中，发生了导致能源绩效参数与基准有重大偏差的情况，需要通过归一法，将数据放置在同一个口径中进行比较。能源基准建立后，根据结果评价能源绩效参数和能源基准是否适用，必要时进行调整。

公司以各单位、各工序、各项能源消耗的单耗作为2020年能源绩效参数，而能源基准的制定需要遵从数据周期并能提升能源绩效。公司依据《能源管理体系要求》中归一化法对数据变化进行了修正，以便在同等条件下有效地比较能源绩效。2020年企业的能源基准的制定采用归一化法修正了2019年下半年冷修后的累计产品综合能耗及管理部室的能源专项考核项。能源绩效参数类型为公司冶炼厂、电解厂、化工厂、选矿厂所有工序的主要能源单耗，符合能源管理体系要求中对能源基准的相关要求及能源管理体系范围全覆盖阴极铜、工业硫酸、铼酸铵的生产及相关管理活动要求［4］。

7 建立适宜的能源目标、指标

能源目标、指标的意义在于可以随时告诉我们需要达成的目的是什么。能源目标、指标一定要是量化性指标，其量值可以客观、直接地让相关方了解其能源绩效的情况，即应具体并可测量。能源目标、指标的设定应优于相关国家标准或地方标准及其他法律法规要求，还应是一个需要奋斗可以达到的数值，不应唾手可得，也不能是难以达到。

7.1 编制原则与依据

能源目标、指标的编制以合理性和先进性为统一的原则； 并要求遵从方便考核、区域适用、促进节能降耗的原则。主要测算依据如下。

（1）指标测算以2016年、2017年、2018年数据为基础数据，因2019年进行45天的系统冷修，数据波动较大，不具备可参照性，所以指标测算中未采用2019年基础数据，但2019年冷修后能耗情况作为指标核定后，成为二次修正的主要依据。

（2）2020年指标测算=三年整理数据加权平均值×20%+三年指标加权平均值×30%+三年全年累计消耗加权平均值×50%。

（3）三年整理数据值=当年全年累计单耗×40%+最低单耗×15%+次最低单耗×20%+最优月单耗×25%（最优月就是综合能耗最低的那个月）。

（4）三年加权平均整理数据=2018年整理数据值×50%+2017整理数据值×30%+2016整理数据值×20%。

（5）三年加权平均指标=2018年指标×50%+2017指标×30%+2016指标×20%。

（6）三年加权平均全年累计=2018年全年累计单耗×50%+2017全年累计单耗×30%+2016全年累计单耗×20%。

按以上计算方式，充分考虑近几年生产运行及能源消耗情况，通过合理的归一数据，使能源目标、指标逐步逼近真实值，以达到节能降耗的目的。

8 识别主要能源使用

公司主要能源使用的识别主要是从能源种类消费结构、用能环节消费结构、对能效影响大小等方面确定。通过能源种类消费结构识别出主要耗能种类为电力、氧气及天然气，分别占比37.46%、30.44%、19.14%。通过各单位的能源消费结构，识别出电力的重点用能环节在电解厂、冶炼厂及化工厂，占比分别是39%、26%及23%，氧气的重点用能环节在冶炼厂（占比99%），天然气的用能环节在冶炼厂（占比99%）。结合两方面的因素，得出主要能源使用在电解厂、冶炼厂及化工厂的用电消耗，冶炼厂的氧气消耗及冶炼厂的天然气消耗，其重要程度排序主要依据该种能源及用能环节在总量中的占比而定。这样依据各种能源在总量中的占比，即可识别出主要能源使用情况，根据识别结果，评估该能源是否处于可控范围。识别出的这一类能源就是公司应该关注的重点，也是后续节能机会的切入点。根据识别出的主要能源使用情况，进一步识别影响能源使用的静态因素及相关变量，并根据节能量大小、价值大小，确定节能机会，然后根据排序制定相应的措施。特别需要说明的是，占比较小的能源种类及用能环节并非不进行节能管控，只影响节能降耗制定措施的重要程度排序。

9 能源管理方案的制订与实施

能源管理实施方案是提高用能效率，实现能源目标和指标，针对主要使用能源所采取的具体措施，包括有效策划、运行和控制。能源管理方案的种类可划分为管理方案和技术方案两类。广西金川有色金属有限公司在确定能源管理实施方案时，为确保能源管理实施方案的有效可行，在实际运行中，不断对方案进行过程及结果的验证和评价。

目前，广西金川有色金属有限公司实施的技术层面的管理方案有余热发电循环水系统冷却塔电动风机节能改造项目、空压机系统节能改造项目、水淬系统节能技术改造项目、球磨机衬板及立磨机新型磨矿介质节能技术改造项目、铜精矿和烟灰输送工艺节能技术改造项目、余热蒸汽综合利用节能技术改造项目。其中，2020年7月完成的余热蒸汽综合利用改造项目每年节约天然气折合标准煤共计4 797.2 t。

10 运行控制和监视测量

广西金川有色金属有限公司建立健全能源消耗统计体系，专人负责能源统计，建立健全能源消耗原始记录、统计台账和经济核算，如实反映能源活动的过程及其规律。广西金川有色金属有限公司能源计量系统由固体还原剂、重油、天然气、电力、蒸汽、水、压缩空气、氧气、氮气组成。公司运用数字化、信息化技术，实现实时监控，建立健全主要耗能设备档案，确定主要耗能设备规格、型号、容量、负荷率等参数，登记设备能量平衡测试或监测结果。

11 能源绩效改进

通过合理制定能源基准、能源目标、能源指标，有效地识别主要能源使用情况及节能措施的制定和实施情况，广西金川有色金属有限公司能源绩效得到有效提升。

12 结论

企业能源管理体系在建立和运行的过程中，始终遵循动态PDCA（策划—实施—检查—改进）原则。PDCA作为一种呈螺旋式上升的系统，一个循环的A（改进）作为下个循环的P（策划），以此来进行能源绩效的提升，进而实现企业能源管理系统的动态性和连贯性，及时准确地识别用能风险与机遇，使企业的能源消耗在体系运行的边界内消耗可控，并寻找提升能源利用效率的机会。

本文通过对广西金川有色金属有限公司能源结构的分析，结合用能实际制定了能源基准。通过完善的计量体系和收集统计能耗数据，利用特有的测算方法制定了能源目标、指标，为体系的有效运行提供量化的方向标；根据实际消耗情况进行能源评审，识别主要能源使用和节能机会并进行排序，从而制订符合公司实际的能源管理实施方案；通过实践检验了相关措施的有效性和适宜性，为铜冶炼企业建立能源管理体系提供了参考依据。