我國船舶制造業主要能源因素識別及對策研究

■ 譚效時 劉寶國 姚 銳 王海文

我國船舶制造業主要能源因素識別及對策研究

■ 譚效時 劉寶國 姚 銳 王海文

隨著黨中央、國務院提出經略海洋、海洋強國、建設海上絲綢之路等偉大戰略構想，船舶制造業又一次成為引領民族實現偉大復興的旗手。早在“十二五”初期，我國船舶制造已經高居世界第一，成為民族工業中為數不多可比肩發達國家的支柱產業。但是，長久以來，我國船舶制造業缺乏科學的能源管理方法，粗放式增長、開放式用能造成了巨大的能源浪費。新常態下，我國政府面臨日益嚴峻的節能減排形勢，船舶制造也被戴上了緊箍咒，急需探索出一條適合行業本身的清潔、高效發展之路。本文深入歸納總結了影響船舶制造業能源消耗的主要因素，并針對各項因素提出相應的措施建議。

引言

自工業革命以來，人類活動對化石燃料的依賴程度日益增長，能源尤其是化石能源已經成為社會發展不可或缺的物質基礎，因此，能源短缺和化石燃料燃燒引起的氣候變化也日益成為制約人類經濟和社會發展的關鍵因素。經歷了能源危機和極端氣候現象頻發的陣痛后，西方發達國家已經深刻認識到綠色經濟、低碳經濟、循環經濟的重要意義，并積極向著提高能源使用效率，減少溫室氣體排放的方向轉型。

我國人口眾多、資源匱乏，人均能源資源占有量尚不足世界平均水平，不足以維持粗放的以資源換增長的經濟發展模式。而且，作為世界第二大經濟體和最大的發展中國家，中國已成為世界第一大能源消費國和碳排放國，國際社會要求我國在應對氣候變化的行動中承擔起更多責任的呼聲越來越強烈。在巨大的內外壓力下，高效利用能源資源，減少能源消耗與碳排放數量，已成為中國經濟與社會實現可持續發展的必然選擇，2014年11月，習近平總書記和奧巴馬總統在APEC會議上發表了中美兩國聯合聲明，中國承諾碳排放將在2030年達到峰值，同時也意味著我國的能源消費將進行總量控制。這次聲明可以看出以習近平總書記為核心的領導集體的態度，節能減排工作必將成為未來十年政府工作的重中之重。

船舶制造業是國民經濟和國防科技工業的重要組成部分，同時也具有重工業和交通業的雙重屬性，具有產業關聯帶動廣、經濟體量龐大、能耗總量高等特征。我國船舶制造業在“十二五”初期已經完成對日韓的超越，規模高居世界第一，但是，與許多行業類似，依然存在“大而不強”的問題，尤其管理方面相對比較落后，具有明顯的粗放式增長的傳統特征。隨著我國經略海洋、海洋強國、建設海上絲綢之路等一系列戰略的部署，船舶制造業迎來了新一輪的發展契機，但是，在國家大力提倡“兩型社會”、發展低碳經濟的背景下，船舶制造能源資源消耗大的問題也日益突出，嚴重制約了行業的健康與可持續發展，節能減排迫在眉睫。因此，本文深入歸納總結了影響船舶制造業能源消耗的主要因素，并針對各項因素提出相應的措施建議，希望為業內能源管理部門提供一些參考。

一、影響船舶制造的主要能源因素

影響船舶制造的主要能源因素有固定資產投資項目規劃與設計、工藝、設備設施、能源管理、產品及生產設計、生產管理、人員技術水平、節能意識等。

（一）固定資產投資項目（以下簡稱“項目”）規劃與設計

項目規劃與設計是影響能源消耗的關鍵因素，科學的規劃與設計能夠實現結構節能，意義重大。規劃的節能效果主要體現在國家和行業層面，其核心在于項目性質和時空布局的選擇，需充分考慮項目所在地能源資源狀況和供需平衡情況，同時避免產能過剩和重復建設。設計的節能效果則主要通過盡可能縮短生產流程，減少全生產周期內儲存、吊裝、搬運等過程來實現。船舶制造企業項目的規劃和設計涉及到多方面內容，極為復雜，是一項多學科融合的系統工程。由于規劃與設計的前置性，這一環節被視為節能工作的第一步，一旦項目建成投入使用，很多不利于能源優化利用的因素便難以更改。目前，這項工作主要由上級主管機構審批、專業規劃和設計院所完成，并遵照國家有關規定通過節能評估把關項目的能效水平。

（二）工藝

船舶制造工藝對生產過程的能耗水平有直接影響，也屬于結構節能的范疇。生產工藝流程優化、減少工序環節、合理匹配用能設備可以減少大量能源消耗。例如，部分船廠采用先進工藝，利用專用工裝代替焊接馬板進行固定，這樣可以節約制作、焊接、切割馬板和清磨工序的能耗；通過工藝技術提高分段制作精度，達到無余量對接，可以避免對接時切割荒料，達到節能的目的；通過使用自動焊接設備代替手工焊接，提高焊接質量，減少清磨補焊的工作量，也可以節約大量能耗。目前，我國大型船廠工藝較為成熟、先進，但與日韓等造船強國相比，在很多細節上還有改進的空間，地方部分中小民營船廠的工藝較為簡陋，優化改進的需求十分迫切。

（三）設備設施

船舶制造業生產設備設施眾多，隨著轉換造船模式工作的逐漸深入，大部分總裝造船廠已經淘汰了熱加工的各種爐、窯，耗能設備以切割、焊接、冷加工及輔助生產的各種設備為主，能源品種主要為電能，約占主要生產能耗的70%～80%。比較特殊的，船舶制造中功率較大的塢門泵、龍門吊等設備由于使用頻率不高，耗能比例較小，除了空壓機組外，反而是電焊機、切割機等數量眾多的小功率設備是最主要的耗能單元，其中，空壓機用電約占總用電量的30%～40%，電焊機、切割機合計占總用電量的40%～50%。

造船廠輔助生產用能設備因地域不同而有很大差異，北方地區冬季需要使用燃煤或燃氣鍋爐供暖，造船廠廠區較大，供暖能耗相當可觀，通常可達到用于主要生產的電力當量的7~10倍。南方地區沒有供暖需求，但夏季用于制冷的輔助生產用電要遠高于北方。此外，輔助生產用能還涉及到設備維修、照明、給排水、通風、洗浴、餐飲、通勤、運輸等多個方面，約占企業總能耗的三分之一，在這些方面實行精益管理也將為企業帶來可觀的節能收益。

（四）能源管理

船舶制造企業管理節能潛力較大。研究表明，我國最先進的造船企業已采用與日韓相同的生產工藝，設備設施水平甚至超過日韓，但主要能耗指標仍然是日韓的2～4倍，因能源浪費產生的成本負擔約與純利潤相當，嚴重制約了我國船舶制造業國際競爭力的進一步提升。目前，船舶制造業能源管理的最有效手段是建立健全的能源管理體系，在能源因素識別、評審、策劃、指標分解、考核、預防與糾正等各個用能相關環節上建立完善的標準化作業流程，避免不合規項產生，從而達到持續改進能源績效的目的。

（五）產品及生產設計

產品及生產設計的意義類似于項目規劃與設計，也屬于結構節能的范疇，不同的產品設計決定了后續不同的生產設計，進而決定制造過程，在生產條件已定的情況下，產品及生產設計直接定義了企業能耗的最小理論值和大致區間。目前，造船企業尚未將產品及生產設計能耗納入考量，這一空白領域的節能潛力有待進行進一步深入研究。

（六）生產管理

生產管理對能耗水平的影響主要體現在生產調度方面，通過高水平的生產調度，可以實現各工序生產資源的合理配置，避免“大馬拉小車”，并減少設備待機時間；可以有效減少中間環節，縮短作業流程；可以合理安排作業區布局，減少運輸能耗等，從而取得明顯的節能效果。

（七）技術水平

船舶制造屬于勞動密集型產業，大型造船廠一線產業工人數量動輒數千甚至上萬，由于人數眾多，人員技術水平也是影響企業能耗的重要因素之一。技術水平主要可分為設備操作水平和施工水平兩方面。同一生產設備由不同水平的人員操作，或采用不同的方法操作，能耗不盡相同，雖然微觀上差距不大，但累加起來相當可觀。施工水平的差異更加明顯，尤其焊工的技能，由于焊接質量不達標導致的返工、補焊、清磨等工作造成的額外能源浪費非常巨大。

（八）節能意識

員工節能意識也是影響企業能耗的因素之一。長久以來，我國習慣于粗放式增長，船舶制造業更是如此，員工節能意識普遍不強，開放式用能習以為常。同樣的企業，不同節能意識的員工會造成能耗水平有很大差別。員工節能意識強弱與員工受教育程度、自身素質、企業文化、獎懲措施、節能培訓與宣傳等有直接關系。

二、加強船舶制造業節能工作的措施建議

（一）建立健全體制機制

（1）健全行政管理體制。由工業和信息化部或船舶工業行業協會牽頭，設立統一、專業的行業節能管理機構，定期組織由業內節能專家組成的評審組開展能源評審、能源審計、碳盤查、節能診斷等工作，為各企業切實提高能源管理水平提供技術服務，同時支撐主管部門制訂行業節能政策及其他管理職能。避免運動式管理，保證工作的持續性與穩定性，避免多頭管理造成行業割裂與信息孤島，保證工作的專業性與規范性。

（2）建立準入退出制度。進一步完善和加強固定資產投資項目的節能評估機制，實行嚴格的能效準入制度，做好源頭控制，避免行業周期上行時大量只顧生產不顧社會責任的中小企業涌入。建立對已投產企業的評價與退出機制。定期對各企業實行抽查，強制淘汰國家明令禁止的落后生產工藝和高耗能設備設施，對逾期不予改正者取消其造船資格。

（3）完善能效考核體系。全面考核各類因素對企業用能的影響，將不列入節能評估范疇的固定資產投資項目（包括設備設施）設計、產品與生產設計、生產管理的能效水平納入考核體系，建立相應的統計與考核指標、完善計算方法，充分考慮過去被企業忽視的各種設計與生產管理環節的能效水平。

（4）加大財政投入力度。設立節能專項基金，重點用于保障能源計量、統計、標準研究、節能規劃、能源管理體系建設等基礎性工作和重大工程技術改造項目的開展。同時，對于積極開展節能工作的企業，給予一定的稅收優惠及其他配套政策獎勵。

（二）應用專業節能工具

（1）豐富完善標準體系。標準是提升行業競爭力的最有效手段。目前，船舶制造業能源節約與綜合利用的標準體系尚未建立，能耗統計與考核指標只有萬元產值綜合能耗、萬元增加值綜合能耗兩種，遠遠不能滿足政策制定、考核獎懲、同業對標等需求，因此，應加強標準研究，比對國外船舶制造業、國內其他相近行業等，盡快豐富完善現有標準并形成體系。

（2）加強規劃引導作用。在充分掌握我國船舶制造業能效水平的基礎上，加大對造船強國船舶制造業能源利用狀況的研究力度，深入比對分析我國船舶制造的節能潛力，并合理制定行業節能規劃。

（3）推廣能源管理體系。能源管理體系是集成型的能源管理工具，經國內外不同類型行業多年來實踐證明，具有良好的管理節能效果。對于我國船舶制造企業而言，當前建立能源管理體系主要有三個關鍵要素需要重點把握：首先，明確崗位職責。做到節能工作不重不漏，事事有人做、人人有事做，形成橫向到邊、豎向到底的能源管理網絡。由于船舶制造屬于勞動密集型產業，外包工在大型船廠廣泛存在，各項管理制度往往難以貫徹到這一層級，造成管理效果大打折扣。其次，嚴格執行獎懲。在完善計量器具配備，建立科學的統計與考核體系的前提下實行嚴格的獎懲制度，確保體系績效的持續提高。第三，完善管理制度。根據體系的模塊設計逐步完善各項能源管理制度，將節能工作規范化、標準化、程式化。

（三）加強內外信息交流

（1）加強宣傳工作力度。節能工作不僅技術性、專業性強，而且也是一個企業文化軟實力的體現。正是由于能源利用與人類活動存在廣泛的聯系，可幫助企業采用多種宣傳方式全方位打造節能文化，教育員工不僅生產中注重節能，日常生活中也要培養節約意識，不僅生產部門要節能，輔助部門也要承擔相應的責任。

（2）開展多種技能培訓。建立行業節能專家庫，建設在線培訓系統，組織專家為各企業提供節能技能遠程培訓，全面滿足企業的培訓需求。

（3）加強信息能力建設。搭建行業節能信息交流平臺，組織造船企業交流節能工作經驗，學習借鑒造船強國船舶制造業能源管理的先進經驗并進行項目合作。有條件的企業可在實現實時監控的能源管理中心的基礎上建設行業節能云，利用云計算和大數據技術創造節能新知識、新方法，進一步提升能源管理水平。

參考文獻：

[1] 易明明.造船企業節能減排工藝技術現狀與對策[Z].造船工藝學術委員會造船企業節能減排工藝技術學術交流會論文編.

[2] 影響我國港口能源消耗的主要因素及深入開展節能工作的建議[J].交通節能與環保，2012（4）.

[3] A造船企業能源消耗及節能策略研究[Z].北京理工大學工商管理碩士（MBA）學位論文.

[4] 交通水運行業節能工作難點和對策[J].交通節能與環保，2007（7）.

（作者單位：譚效時，中國船舶重工集團公司第七一四研究所；劉寶國，天津新港船舶重工有限責任公司；姚銳，武昌船舶重工集團有限公司；王海文，山海關船舶重工有限責任公司）