能耗因子識別在特鋼的實踐

寶鋼股份特鋼事業部能環部 張 輝

1 前言

粗放型的能源管理，已經越來越不能滿足日趨嚴峻的節能形勢的要求，需要從體系的全過程出發，遵循系統管理原理，通過實施一套完整的標準、規范，在組織內部建立起一個完整有效的、形成文件的能源管理體系。注重建立和實施過程控制，使組織的活動、過程及其要素不斷優化，通過例行的節能監測、組織能耗計量與測試、組織能量平衡統計、組織能源審計、內部審核、管理評審、自我評價等措施，不斷提高能源管理體系持續改進的有效性，實現能源管理方針和承諾并達到預期的能源消耗或使用目標。

而能源管理體系的建立最重要、最基礎的工作就是能耗因素的識別與控制，在國家標準化管理委員會2009年3月11日發布的GB/T23331-2009《能源管理體系要求》中，明確指出要建立一個有效的能源管理體系，首先必須識別組織自身能夠控制和能夠施加影響的能源因素，并從中確定那些具有或可能產生重大影響的能源因素。

2008年4月起，寶鋼股份推出能源管控體系，開始能耗因子的識別與管控工作，特鋼也從2008年下半年起，著手這方面的研究。通過學習股份公司能耗因子識別相關材料，以及ISO14001環境管理體系標準要求，并大量借鑒了環境管理體系中的相關定義，形成了特鋼能耗因子識別工作方案，并在2009年3月對事業部各二級廠部的能源管理員和部分二、三級管理人員就能耗因子識別進行專題培訓，在事業部范圍內全面開展能耗因子識別工作。

本文將著重介紹特鋼在能耗因子識別工作中對相關術語的定義以及能耗因子的識別方法。

2 能耗因子的定義

2.1 寶鋼能耗因子定義[1]

寶鋼股份在進行能耗因子識別工作時，將能耗因子定義為公司能源流、制造流、價值流、設備狀態方面對公司能源利用效率或能源成本有顯著影響的因素，且該因素能夠通過施加影響得到控制。能耗因子是影響能源利用效率或能源成本的關鍵因素；是公司直接關注指標，是公司級指標；是與制造流、能源流、價值流、設備狀態相關的重要指標；是可以改進的過程性指標或結果性指標；是公司生產經營中的具體化的因子。

關鍵能耗因子是指結合公司年度節能任務、生產經營相關形勢和實績表現，預期有較大改進空間或根據相關法律法規和其他要求必須進行改進的各種能耗因子。關鍵能耗因子與公司經營形勢相關，每年判定一次；有較大改進空間且應該能夠改進；是影響節能目標完成的關鍵因素。

能耗源是組織的活動、產品和服務中產生能源消耗的最基本的用能設備（工藝）或用能過程。重要能耗源是能源消耗量大或節能潛力大的能耗源。

2.2 能源管理體系標準要求[2]

國家標準化管理委員會于2009年3月11日發布了GB/T23331-2009《能源管理體系要求》，將于2009年11月1日起正式實施。在該標準4.3.1條款中明確規定組織應建立、實施并保持一個或多個程序，用來：a）識別能源管理體系覆蓋范圍內活動、產品和服務中能夠控制、或能夠施加影響的能源因素，包括應考慮已納入計劃的或新開發的、變更的活動、產品和服務等因素；b）根據法律法規、標準及其他要求，以及組織的活動、產品和服務的特點等，對能源因素進行評價，確定優先控制的能源因素；c)將上述信息形成文件并及時更新。組織在建立、實施、保持并持續改進能源管理體系時，應對優先控制的能源因素加以考慮。

標準中將能源因素定義為在組織的活動、產品或服務中，影響能源消耗、能源利用效率的因素。

2.3 特鋼能耗因子定義

特鋼在對相關術語進行定義時，GB/T23331-2009《能源管理體系要求》尚未發布，故大量借鑒了環境管理體系中的相關定義，再結合股份公司能耗因子的定義，以及能耗消耗的特點，最終形成了特鋼能耗因子的定義。

首先定義的是能源范疇[3]，即能耗因子識別的范圍，應是組織運行活動消耗的全部能源介質，包括以一次能源形式進入組織運行邊界的，如：煤、天然氣等；也包括在組織邊界外生產的，消耗一次能源用于供應組織中間能源需求的，如電、蒸汽等；還包括組織上下游作業活動間接引起的，產生自其他組織所擁有或控制的能耗源，如：生產的外包、設備檢修服務等。

其次是能耗源，即能耗因子識別的著手點，應是組織運行活動中，產生能源消耗的最基本的點或域，在特鋼事業部能源消耗最基本的點就可以是某臺或某類型的用能設備，而最基本的域就應該是作業區。

再次是能耗因子，就是一個組織的活動、產品或服務中影響能源消耗的原因，相當于環境管理體系中的污染物。

最后是能耗因素，就是一個組織的活動、產品或服務中造成能耗因子變化的因素，相當于環境管理體系中的環境因素。

對于能耗因子和能耗因素的關系，就是能耗因素是造成能耗因子變化的因素，而能耗因子是能耗因素作用于組織運行活動的結果。通俗點講，能耗因子的變化導致能源消耗增加或者減少，而能耗因素導致能耗因子的變化。以最常見的關爐門這一操作為例，如果及時關閉爐門，那么爐膛的散熱損失就小，相應的天然氣消耗也就少，則及時關閉爐門的意識就是能耗因素，爐門開啟造成的散熱就是能耗因子。

另外，能源消耗貫穿一個組織產品、活動或服務整個生命周期的全過程，所以在該過程的各個環節、各個方面都有影響能源消耗的因素，即能耗因素類型，主要可以分為一下幾個方面：

1）設備方面。保證設備功能精度，提高用能設備的能源利用效率，減少設備故障，以減少非生產性能源消耗。

2）質量設計方面。產品在質量設計階段，確定工藝路線，在保證質量的前提下，盡可能縮短加熱、退火工藝時間，減少加工道次，以降低生產單位產品所需的能耗水平。

3）生產組織方面。制造部協調上下道工序的生產，二級廠通過合理調配，精益組織現場生產，保證生產的順行、穩定，可以大大減少非生產性能源消耗。

4）操作方面。指生產過程中影響能耗水平的人的因素，提高關鍵操作崗位員工的操作水平和節能意識，如：能流角度，操作員工在生產過程中，及時關閉爐門等；物流角度，提高行車工的操作水平，減少紅鋼的傳擱時間等。

3 能耗因子的識別方法

能源管理體系的建立最重要、最基礎的工作就是能耗因子的識別與控制，而如何識別能耗因子，在GB/T23331-2009《能源管理體系要求》中并未予以明確，故能耗因子的識別方法沒有統一的標準，下面簡單介紹寶鋼股份及特鋼的能耗因子識別方法。

3.1 寶鋼能耗因子的識別方法[1]

能耗因子的識別可以通過專家咨詢、現場觀察和面談、頭腦風暴、過程分析法、物料衡算、產品生命周期、問卷調查、橫向和縱向對標等方法進行。

能耗因子識別不僅考慮靜止的設備狀態因素，更要考慮流動中的能源、制造和價值因素，從能源流、制造流、價值流和設備狀態四大類進行識別，每一類中包含若干方向，每個方向由若干個能耗因子組成，形成公司層面的能耗因子。

每年年度計劃編制過程中，結合節能目標和影響因素對能耗因子進行調整，并進行關鍵能耗因子判定工作。由能環部定期組織對能耗因子清單進行調整。對于影響小、波動程度小、受控程度差的能耗因子進行適當調整，對于新發現的影響節能目標的因素根據實際情況新增能耗因子，確保能耗因子清單持續改進、有效。

3.2 特鋼能耗因子的識別方法

寶鋼股份在進行能耗因子識別時，只介紹了可以采用的幾種識別方法，并未就具體方法進行描述。特鋼則借鑒環境管理體系中環境因素的識別方法，對能耗因子的識別方法進行具體闡述。

能耗因子識別第一步，劃分能源消耗最基本的點或域，即能耗源辨識，以某分廠為例，最基本的域就是某作業區，最基本的點就是用能設備，如工業爐窯、風機、水泵和照明燈等。第二步，劃分作業/活動范圍及類別，可以從能源介質流動角度、產品生命周期角度和設備生命周期角度等。第三步，列出作業活動的過程或階段（即活動、產品或服務），以某作業區為例，從產品生命周期角度，該作業區的活動過程可分為鋼錠熱送、鋼錠加熱、鋼錠轉運、鋼錠鍛壓、鋼錠退火和鋼錠風冷等幾個過程。第四步，排查各過程（或工序）的能源投入（即能源介質消耗），如鋼錠在加熱過程中，需要消耗天然氣、電、氮氣和空壓氣等能源介質。第五步，調查各過程的能源消耗（即能耗因子），如鋼錠加熱過程中，影響天然氣消耗的有正常情況下的加熱能耗，以及非正常情況下的擺渡料消耗。第六步，分析作業/活動中造成能耗因子變化的原因（即能耗因素），如引起鋼錠加熱能耗變化的因素有，鋼錠的加熱時間、溫度等工藝參數；加熱爐的裝爐量；加熱爐本身的性能等。第七步，提出控制這些能耗因素的措施（即管控措施），如鋼錠加熱過程中，非正常情況影響天然氣消耗的擺渡料消耗，主要是由于上道工序與該工序生產未協調好，導致紅鋼熱送鋼錠在送至該工序時，沒有空余加熱爐執行加熱工藝，只能暫時放在退火爐內保溫，導致不必要的天然氣消耗。第八步，判別這些能耗因素的類型（即能耗因素類型）。

根據上述能耗因素識別的步驟，設計形成特鋼能耗因子分析表，具體見表1。

3.3 能耗因子識別注意事項

能耗因子識別應注意以下事項：

1）識別時范圍越廣泛越好，應包含組織所有相關活動、產品或服務。

表1 2009年特鋼事業部能耗因子分析表

2）識別時考慮越周全越好，應考慮到“兩個方面、三種時態、三種狀態”。

（1）兩個方面：組織所要識別的能耗因子分為兩個方面，一方面是組織“能夠控制”的能耗因子，也就是組織可以通過自身管理加以控制、改變、處理或處置的能耗因子，比如組織自身的能源使用。另一方面是組織“可望施加影響”的能耗因子，也就是不能通過或難以通過行政管理及其他技術手段改變，或不能直接加以控制和管理的能耗因子，比如設備檢修時，施工作業單位的能源使用。

（2）三種時態：指過去、現在和將來三種時態。過去時態指過去的作業、活動中伴隨的能耗因子，一直持續到現在，如高耗能淘汰設備的使用。現在時態指當前進行或例行的作業、活動中伴隨的能耗因子。將來時態指計劃中活動將來可能產生的能耗因子，如固定資產投資項目（工程）建設前的能評。

（3）三種狀態：指正常、異常和緊急三種狀態。正常狀態指日常、例行的作業、活動或連續運行狀態（常規活動）中的能耗因子。異常狀態指可以合理預期并發生的非常規活動中的能耗因子，如設備的開機、停機、檢修或故障時影響能耗的因子。緊急狀態指不可合理預期的突發情況中的能耗因子，如意外的泄漏、電網的波動等。

3）識別時同一個能耗源的能耗因子可合并。如設備檢修用能、施工用能等在整理時可合并為全廠共同的能耗因子。

4）當產品、服務或活動有變更時，必須考慮新產生的能耗因子或能耗因素的變化。

表2 2009年某作業區能耗因子分析表

5）應定期（如每年一次）對能耗因子重新識別登錄。能耗因子不是一成不變的，而是動態的、變化的和發展的。組織的產品、服務以及經營、生產和管理等活動都是在不停的發展變化之中。除了組織內部技術革新、新產品開發、業務發展、規模擴大和新建項目等會造成能耗因子的變化，外部新的法律、法規及要求的出臺、公眾節能意識的提高、市場需求的變化等，也都將對能耗因子的識別和評價帶來影響。原來是重要能耗因子，現在已經被有效地控制住了，那么原本是次要能耗因子的，現在就有可能上升為新的重要能耗因子，成為新的重點控制對象。

3.4 能耗因子識別在特鋼某工序的實踐

某工序是特鋼生產制造過程中，承上啟下的關鍵工序，是生產組織最為復雜的工序，也是耗能大戶，故以該工序為例，應用上述方法進行能耗因子識別。

某作業區是該工序的一個作業區，也是該工序最基本的能耗源之一，從制造流角度，鋼錠在該作業區一般經歷熱送、加熱、轉運、鍛壓、退火、風冷和檢驗等7個作業活動，以熱送和轉運2個作業活動進行能耗因子識別，具體見表2。

4 后記

特鋼能環部在3月份組織各二級廠部的能源管理員和部分二、三級管理人員就能耗因子識別進行專題培訓，在事業部范圍內全面開展能耗因子識別工作。通過事業部各層面通力合作，現已建立特鋼事業部能耗因子清單，各二級廠共辨識出能耗因子214項，能耗因素689項，共制定管控措施693項，為日后能源管理體系的建立，奠定了扎實的基礎。

[1]桂其林.能源管控體系培訓資料.

[2]中國國家標準化管理委員會.GB/T23331-2009《能源管理體系要求》.

[3]挪威船級社.《鋼鐵行業能源審計體系和方法咨詢報告》.