文_劉靖宇 韓碩祥
1 北京賽西認證有限責任公司 2 中國電子技術標準化研究院
電子行業雖然不屬于傳統的高耗能行業,但是隨著數字化、智能化時代的到來,其能源消費水平逐年上升,能源消耗總量已由1995年的321萬tce,增加到2018年4628萬tce,消費總量增加了近14倍。
為了提升工業能效水平,支持企業深入挖掘節能潛力,推動工業綠色發展,工業和信息化部于2019年5月印發《工業節能診斷服務行動計劃》。文件指出:“每年對3000家以上重點企業實施節能診斷服務,制定一批重點行業節能診斷標準,努力構建公益性和市場化相結合的診斷服務體系。”
電子行業作為推進“節能診斷”重點行業之一,在節能診斷過程中需要考慮電子行業能源利用特質,明確服務流程及診斷重點,分層量化能源績效、有序實施標桿比對,協助企業發現并解決能源管理的實際問題,促進電子企業節能減碳與降本增效。
電子行業實施節能診斷需要遵循政策整體要求,落實各項工作安排,確保高效達成診斷目標;在技術層面需要準確把握電子行業能源利用特性,抓住節能減排痛點問題,應用科學的評價方法,提出合理化建議。
①遵循政策引導、企業自愿參,實施公益性節能診斷服務。②以法規政策及標準要求為依據,定制服務計劃及診斷方案。③運用科學的診斷方法,基于診斷發現并綜合考慮企業實際情況,提出合理化建議。④保守企業商業秘密,保障數據和信息安全。
依據工信部政策要求,診斷范圍可以覆蓋企業生產工藝全過程,也可以僅覆蓋重點耗能的分廠或生產車間。電子行業診斷范圍的確定,需要考慮其產品及工藝用能源的特點進行選擇。按照重點耗能區域及能源特性分析,電子材料生產企業節能診斷宜覆蓋生產過程中的主要耗能環節(設備),如硅提純(還原爐)、單晶生長(單晶爐、區熔爐)等。半導體材料加工宜覆蓋主要耗能設備包括晶棒滾圓/切方/切斷機等。電子元器件制造企業節能診斷宜覆蓋電子工業爐窯、工藝制造設備、廠房潔凈系統等各類專用設備及其他輔助供能系統。整機裝配制造企業宜覆蓋電子整機裝配全工藝流程。信息服務企業宜覆關注基站主設備、通信數據機房、機房空氣調節系統等。
在法規政策層面,以《中華人民共和國節約能源法》為綱領,貫徹《重點用能單位管理辦法》《固定資產節能評估審查管理辦法》等合規性要求,同時考慮國家鼓勵政策在企業的適用性。國家標準和技術規范方面主要包括《綜合能耗計算通則》《企業能源計量器具配備和管理導則》等通用管理及技術標準,用于評價企業能源利用狀況、計量器具管理、節能量核算及管理體系運行情況等。行業相關的國家標準和技術規范包含電子產品能源消耗限額、高耗能設備能源消耗規范、行業能源管理體系要求等,用于企業及主要耗能設備能源績效評價及企業能源管理現狀評價。
根據不同類型的企業,節能診斷工作團隊需要包含技術專家、管理人員、技術審定人員和診斷企業的領導及工作小組。其中診斷專家及企業配合人員應具備電子行業專業能力,同時還需要考慮公益性質,保障高效推進項目實施。
診斷工作方案包括實施流程、工作安排、質量控制,可采用PDCA循環的方式對過程進行控制,確保達成診斷目標。診斷工作流程可分為7個步驟:①啟動準備(啟動宣貫會);②資料收集;③現場節能診斷(驗證、補充、確認);④診斷材料整理,節能潛力分析;⑤與委托企業溝通節能,診斷報告初稿;⑥診斷報告技術審定,診斷服務確認單;⑦發放提交第三方診斷報告。其中啟動準備、資料收集用于確定企業基本信息,確保合理、高效制定診斷工作安排;現場診斷、資料收集整理、結論溝通可以有序推進診斷各項工作安排,確保達成節能診斷目標;技術審定、報告審批針對服務質量進行有效控制。
電子行業由于發展迅速,產品及工藝技術更新較快,在實施能源利用診斷前,需要掌握企業主要產品工藝、生產能力、能源利用等信息,確定診斷重點工序及關鍵用能設備。在工序識別過程中,判定企業工藝設備及節能技術方案應用情況,結合電子行業先進節能技術目錄,對工藝先進性評價。依據企業能源利用總體情況,梳理企業能源利用流程,關注能源結構及產品結構變化帶來的影響,促進企業合理并有效的利用能源資源,推進產品類型向高附加值、低碳方向發展。
能源效率診斷包括企業能效、系統能效、主要耗能工序(或設備)能效。企業能效評價重點關注電子企業能源消費結構及總量,確定能源損失及余熱余能回收利用情況,核算企業綜合能耗及能源績效指標。電子行業能夠反映企業整體能源利用水平企業能源效率指標主要包括:年度綜合能耗(當量值)、單位產值綜合能耗(當量值)、節能量、節能率等。
在系統能效方面,重點關注電子工業爐窯、鍋爐供熱系統、空壓系統余熱的資源回收利用情況。能源利用的合理性方面關注與電子信息企業能源利用有關的影響因素,主要包括天氣的影響(暖通空調運轉行天數、度日數等)、工作時間的影響(倒班情況)、市場供需狀況的影響(試產、淡季、旺季)等。
在主要耗能工序(或設備)方面,電子行業主要耗能工序/系統能耗指標主要有:電子爐窯所在車間單位產品能耗指標、電子行業潔凈廠房單位面積電耗指標(kW/m2);裝配流水生產線的傳輸能耗、反應能耗、等待能耗、公共能耗等;通信網絡系統設備能源使用效率PUE;機房空氣調節系統制冷量、顯冷量、能效比等。
電子企業能源管理需要滿足國家節能政策要求,包括明確管理職責、建立健全管理制度、配備有效的計量、開展消耗統計等。由于電子行業包含眾多人員密集型、電子電器加工企業,產品工藝處于動態調整的狀態,在能源管理方面還應重點關注節能意識的宣傳及系統化管理,通過建立能耗數據的采集和監測管理系統,源頭控制能源浪費。
基于能源利用、能源效率、能源管理的診斷結果,采用平衡分析、標桿對比、分層迭代等方法,客觀評價企業能源利用狀況、效率及管理水平,精煉發現問題,結合企業實際需要,從節能技術、余熱資源利用、過程控制優化、經濟運行、系統化管理等方面提出節能改進建議,確定預期的節能效果及效益,為企業節能降本提供專業化的指導。
電子行業常用的節能改進建議包括:①貫徹節能法規及政策要求,指明企業自身的合規性風險,提出對應解決方案。②依據診斷結果,鼓勵企業在關鍵用能環節應用國家推薦典型節能技術及產品。③結合能源利用及能源效率診斷結果提出企業三級源績效管理方案,強化目標指標管控及精準考核。④提出能源管理及計量管理方面優化改進建議。
開展節能診斷是推動能效提升的有效手段,目前我國現有通用政策要求及標準體系,還不足以支撐針對電子行業開展深入節能診斷工作。通過電子行業實施節能診斷的研究,從工作基礎、重點內容兩個層面分析與提煉電子行業節能診斷的關鍵過程及關鍵要素,運用相關政策及標準的技術內容,結合電子企業實際需求,明確電子行業診斷實施要點,為電子行業實施節能診斷建立工作指南,助力電子行業能效提升和綠色高質量發展。