魏建新
能源資源是國民經濟和社會發展的重要物質基礎與保證。節約資源是我國的基本國策,我國“十一五”規劃綱要明確提出,“十一五”期間“單位國內生產總值能耗降低20%左右”的節能目標。鋼鐵工業的能源消耗量占我國能源消耗量的15%以上,根據《中國統計年鑒-2009》數據,2007年鋼鐵工業(黑色冶金采選業、黑色金屬冶煉及壓延加工業)能源消耗量(4.91萬tce)占我國能源消耗總量(26.56萬tce)的18.49%,居各行業之首。因此,鋼鐵工業節能工作的成效關系到全社會整體節能工作的成效。
能源消耗量的準確統計是鋼鐵工業及鋼鐵企業節能分析的基礎。根據國家統計局有關規定,從2006起,能源統計中電力折算標準煤系數統一采用當量值計算,即每千瓦小時折0.1229千克標準煤(kgce)。統一采用電力消費當量折標準煤核算的統計制度,雖然避免了重復計算能耗,國家可以獲得比較準確的能耗統計數據。但是,電力折算標準煤系數都采用電力當量系數計算,對鋼鐵工業及鋼鐵企業的節能分析特別是能源消耗指標“對標”工作產生了較大的影響,有必要予以探析。
由于各種能源原始計量單位不同,發熱值也不一樣,因此,在能源統計和審計過程中,生產或者消耗的各種能源必須換算成某一種標準燃料,以利于縱向和橫向比較和對節能效果進行分析與評價。折算標準燃料系數是指某種能源的實際熱值與標準燃料熱值之比。國際上通常采用的標準燃料有:油當量、電當量、熱功當量(焦耳)和煤當量。根據我國能源結構以煤為主的特點,我國采用煤當量,即在能源統計中將各種一、二次能源消耗都換算成標準煤量進行統計計算。能源的熱值有當量熱值和等價熱值之分,能源的當量熱值就是指一、二次能源或耗能工質按照物理學電熱當量、熱功當量、電功當量換算的各種能源所含實際能量,而能源的等價熱值則主要是就二次能源或耗能工質而言,指二次能源或耗能工質所消耗的各種能源折算成一次能源的能量(其中包含了加工轉化的損失)。能源折算系數也有當量系數和等價系數之分。當量系數是指按照燃料的當量熱值(理論發熱量)與標準煤發熱量之比,等價系數是指二次能源的等價熱值與標準煤熱值之比。我國現有的能耗統計標準只對電力的當量熱值和等價熱值及對應的折算標準煤系數作了規定,并規定了電力折算標準煤系數的大小。
電力折算標準煤當量系數是能量換算系數的一種,是電力折算成標準煤量的計算系數之一。國家規定每千克標準煤的熱值(低位發熱量)為29307 kJ,用29307 kJ除各種能源每千克的熱值就獲得各種能源的折標準煤當量系數。因為1kWh =3600kJ,3600/29307=0.1229,即得電力當量系數為0.1229kgce/kWh。
電力等價熱值是火電廠每生產1 kWh電所消耗的熱量,故電力折算標煤等價系數就是發電標準煤耗,發電煤耗隨著發電機組效率的提高逐年下降,所以,能耗換算標準規定電力等價熱值和折算系數以當年火力發電平均發電標準煤耗計算。折算標煤等價系數隨著發電煤耗的變化而變化,為便于對比,在2006年前國家統計局給出的電力折標準煤參考系數為0.404 kgce/kWh??梢姀臄抵荡笮《?,原來采用的電力等價系數是目前采用的當量系數的3倍多。電力折算標煤系數的調整將給能耗的統計和分析特別是能耗指標的“對標”帶來很大影響。
電力折算標準煤系數的下降大大降低鋼鐵行業的統計能耗。根據《中國鋼鐵工業統計月報》數據,電力折標煤系數從2005年的0.404 kgce/kWh調整為2006年的0.1229 kgce/kWh(從“等價值”改變為“當量值”)后,重點統計鋼鐵企業平均噸鋼綜合能耗從2005年的741.05kgce/t下降至2006年的645.12kgce/t,單位能耗年降幅達12.95%。而按照0.404 kgce/kWh折算標準計算的2006年噸鋼綜合能耗應為771.34 kgce/t(噸鋼電耗449.01kWh/t),比2005年上升4.09%。
電力折標準煤系數的調整還造成了鋼鐵生產過程中電力的消耗占總能耗比重明顯下降。從2006年的統計數據來看,按0.404 kgce/kWh折算標準計算的電力消耗占總能耗的比重為23.52%,而按0.1229 kgce/kWh折算標準計算的電力消耗占總能耗的比重僅為8.55%??梢娬鬯阆禂档恼{整人為低估了電力的能源消耗,不利于鋼鐵行業降低電能消耗。
根據中國金屬學會王維興教授的研究,2006年起我國將電力折標煤系數從0.404 kgce/kWh調為0.1229 kgce/kWh(即從“等價值”改變為“當量值”)后,使我國鋼鐵工業單位能耗值出現較大幅度下降,與國外對比出現較大的不可比性。日本電力折標準煤系數為0.357 kgce/kWh、韓國為0.380 kgce/kWh、歐洲在0.320 kgce/kWh左右。
從實際數據來看,電力折標準煤系數從等價值改變為當量值之后,我國重點鋼鐵企業平均噸鋼綜合能耗水平已優于日本平均水平,且我國重點鋼鐵企業2009年噸鋼能耗水平與2008年全球平均水平(33個國際鋼鐵協會會員企業的平均水平)僅高5.24kgce/ t,詳見表1、表2。而日本鋼鐵工業是世界上能源利用效率最高的國家,且其鐵鋼比低于我國而電爐鋼比高于我國。因此,我國鋼鐵工業噸鋼能耗優于日本鋼鐵工業主要是由于電力折算標準煤系數調整的結果,這也說明了電力折算標準煤系數調整后我國鋼鐵工業能耗指標與國外有較大的不可比性。
電力折標準煤系數從等價值調整為當量值之后,武鋼、寶鋼等國內大型重點企業的噸鋼能耗指標已明顯優于日本新日鐵和JFE鋼鐵,且近兩年武鋼青山本部采用等價電力折標準煤系數計算的噸鋼能耗也優于日本企業水平,詳見表3。
電力折標準煤系數從等價值調整為當量值之后,國內重點大型鋼鐵企業能源指標明顯下降,指標比世界先進水平的日本企業還要好,說明能耗指標的可比性明顯變差。當然,國內鋼鐵企業能耗指標優于日本企業除了電力折標準煤系數的調整原因外,還有統計范圍及技術進步等方面的因素,但無疑電力折標準煤系數的調整是其中最主要原因。
《綜合能耗計算通則》(GB/T 2589-2008)規定:用能單位外購的能源和耗能工質,其能源折算系數可參照國家統計局公布的數據;用能單位自產的能源和耗能工質所消耗的能源,其能源折算系數可根據實際投入產出自行計算。

表1 近年來日本鋼鐵工業能耗情況表

表2 近年來我國重點鋼鐵企業噸鋼能耗指標與國外對比 kgce/t

表3 近年武鋼青山本部噸鋼綜合能耗與日本新日鐵和JFE鋼鐵對比
對于鋼鐵行業而言,為了全國統計計算方法的統一,在上報國家統計局的能源消耗數據中,電力折算標準煤應按照國家統計局的規定采用當量值折算系數計算;但是為了與國外鋼鐵行業對比,以及與2005年前歷史數據對比的合理性,電力消耗還應采用等價值折算系數來進行相應的能源消耗統計技術,供行業內部“對標”使用。
對鋼鐵企業而言,由于電力消耗不僅包括外購電,還有相當比例的自發電,而且提高自發電比例是《國家鋼鐵產業發展政策》所鼓勵的。因此,鋼鐵企業在上報中國鋼鐵工業協會及各級統計局的能源消耗數據時,外購電采用當量值來折算標準煤,自發電根據本企業實際投入產出計算的等價值折算系數來折算標準煤較為合理;而在企業與國內外先進鋼鐵企業進行能耗指標對比,以及企業進行節能經濟效益和社會效益分析時,外購電采用全國當年火電發電標準煤耗(等價值)、自發電采用本企業當年火電發電標準煤耗(等價值)計算較為合理。
[1] 中華人民共和國國家統計局.中國統計年鑒-2009[M].北京:中國統計出版社,2008.
[2]中華人民共和國國家標準.綜合能耗計算通則(GB/T2589—2008).