文/ 張迪桂其林張媛羅銳蔡震鋼

構建生態(tài)文明的微觀基礎（上）
——寶鋼“能源價值管理”實踐探索

The m icro-fundam entals of eco-civilization - case study of Baosteel“energy value of m anagem en t”（PartⅠ）

文/ 張迪1、2桂其林3張媛2羅銳4蔡震鋼3

生態(tài)文明的產(chǎn)業(yè)基礎是先進的生產(chǎn)組織方式，以及由此所釋放的持續(xù)創(chuàng)新能力，具體是由領先企業(yè)所詮釋的先進生產(chǎn)力，即在企業(yè)層面實現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟效益的雙贏。企業(yè)是節(jié)能減排的主體，但很多企業(yè)進行能源管理是為了滿足政府的行政指令，在一定程度上是為完成任務不得已而為之。甚至有人認為：節(jié)能減排雖有收益，但也蘊含技術與商業(yè)風險，處理不好是種負擔；企業(yè)的能源管理就是進行能源審計、技術改造、能源管理認體系認證。寶鋼在長期堅持能源管理的基礎上，借助“體系管理”的思想，通過引入“能源成本”概念，建立“能源價值管理指標”系統(tǒng)，探索能源管理新模式，實現(xiàn)了節(jié)能減排與經(jīng)濟效益互利共贏的良性循環(huán)。寶鋼的實踐證明，好的能源管理不僅有助于提高生產(chǎn)運營水平，而且有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，形成企業(yè)的“綠色競爭力”。

寶鋼能源管理的發(fā)展歷程

寶鋼作為改革開放后我國全套引進的第一個現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)，其生產(chǎn)組織與管理模式一直是行業(yè)的標桿與示范。其能源管理最初引進新日鐵模式，并結合自身特點創(chuàng)建了能源生產(chǎn)、管理合一的集中管理方式，以保障能源供應為核心，為生產(chǎn)主流程服務，強調(diào)能源穩(wěn)定供應、優(yōu)質供應，由能源部統(tǒng)一調(diào)度，稱為“一貫制能源管理”。

上世紀末，隨著企業(yè)的發(fā)展、市場環(huán)境及節(jié)能減排形勢的變化，寶鋼開始推廣能源管理評價制度，實行“能源指標管理”。將各種能源消耗統(tǒng)一折算成標準煤，并與相應產(chǎn)品產(chǎn)量和重點用能設備相結合，形成包含“耗能總量”（如噸鋼綜合能耗等）、“工序能耗”、“工序能源介質單耗”、“重點用能設備能耗”的四級能源管理指標體系，以激勵全體員工節(jié)能減排。通過能源指標管理，寶鋼推廣了一批節(jié)能新技術，淘汰了部分落后產(chǎn)能，較為順利地完成了“十一五”期間參加“千家企業(yè)”所承諾的節(jié)能減排任務。

圖1：寶鋼以“三流一態(tài)”為核心的能源管理模式

2008年以來，面對不斷上升的能源成本壓力，原有能源指標管理的“事后”、“離線”特征凸顯出局限性，難以滿足對節(jié)能機會深度挖掘和對能源成本進行精準控制的要求。最大的挑戰(zhàn)在于以專業(yè)知識為基礎的能源管理信息無法有效融入以成本價值為載體的運營管理流程，由此帶來能源與生產(chǎn)、成本、設備等專業(yè)管理部門不能實現(xiàn)協(xié)同甚至相互矛盾，各單位持續(xù)改善的動力不足，節(jié)能技術應用進程緩慢等問題。

面對上述挑戰(zhàn)，2008年4月，寶鋼決定進行管理變革，組織各部門專業(yè)力量研發(fā)能源管理新模式，借助ISO 9000標準中的“系統(tǒng)優(yōu)化”思想與“持續(xù)改進”原則，立足自身能源管理現(xiàn)狀，探索出一種“以信息技術為手段，以價值實現(xiàn)為導向”的現(xiàn)代企業(yè)能源管理模式，即“能源價值管理”模式。

寶鋼的能源管理模式可概括為：根據(jù)能源科學、系統(tǒng)工程及價值管理等理論，以“三流一態(tài)”(制造流、能源流、價值流、設備狀態(tài))四維管理為核心，以能源計量、統(tǒng)計與數(shù)據(jù)分析為基礎，以提升能源效率、降低能源成本為方向，通過能源專業(yè)評審、創(chuàng)新節(jié)能項目管理模式，逐級辨識各環(huán)節(jié)和崗位中的能源使用、影響因素和節(jié)能潛力，并對其評價、控制、改進，持續(xù)實現(xiàn)“增效”與“節(jié)能”相協(xié)同的大型鋼鐵企業(yè)現(xiàn)代能源管理模式。

這一模式打通了“能源數(shù)量→質量→效率→成本→價值→戰(zhàn)略決策”的企業(yè)“能源經(jīng)脈”，使能源成為管理決策的依據(jù)與重要組成，有力地支撐了寶鋼戰(zhàn)略領先優(yōu)勢的確立。

表1 ：“三流一態(tài)”四個維度十六個節(jié)能方向（紅色框架內(nèi)為擴展內(nèi)容）

將管理對象與范圍從傳統(tǒng)的“能源流”擴展到“三流一態(tài)”

寶鋼的能源管理流程包括了能源購置、儲存、加工轉換、調(diào)配、控制、回收、外供等過程，這是一種基于“能源流”的專業(yè)管理模式，其優(yōu)點是能夠發(fā)揮專業(yè)團隊的作用，保障供應并穩(wěn)定運行，但弊端是過于專業(yè)化的分工導致專業(yè)壁壘，生產(chǎn)制造、設備、財務等其他部門難以有效參與。

為此，寶鋼首先對能源管理的對象進行了重新界定，由以往單純的“能源流”管理擴展到“三流一態(tài)”（即制造流、能源流、價值流，以及設備狀態(tài)），這是影響鋼鐵企業(yè)能源使用效率最重要的4個方面，也是“全系統(tǒng)”的企業(yè)能源管理。

“制造流”包括從鐵礦石進廠到鋼鐵產(chǎn)品銷售各個生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)生產(chǎn)組織和鐵鋼損耗對能耗的影響；“能源流”包括各種能源介質的采購、存儲、加工、輸配、使用、回收等各個環(huán)節(jié)，這是企業(yè)傳統(tǒng)的能源管理內(nèi)容；“價值流”是從能源成本的角度衡量制造流和能源流各個環(huán)節(jié)對企業(yè)經(jīng)營績效的影響，由財務部門主責；“設備狀態(tài)”包括從設備選型、安裝調(diào)試、使用過程的效率、維護、能效監(jiān)管、報廢更新的全過程管理?！叭饕粦B(tài)”以“價值流”為核心，運用“能源中心”（EMS，信息流）的先進控制手段加以牽引、串聯(lián)，使能源管理有效地融入企業(yè)運營決策過程。

其次，逐級辨識“能耗源”，明確各“崗位”的具體節(jié)能要求，實現(xiàn)“縱向到底”。寶鋼專門界定了一個術語“能耗源”，指在企業(yè)活動、產(chǎn)品和服務中消耗能源的最基本用能設備或過程。能耗源的識別與控制涉及到所有用能點，體現(xiàn)“誰用能、誰管理”的原則，最終實現(xiàn)“用能有責任、管理有標準、節(jié)能有措施”。識別的結果是最基本的耗能設備、工藝和人員的行為規(guī)范、每個用能崗位的節(jié)能潛力及運行控制措施。

圖2：能效因子分析流程示意（紅色框架內(nèi)為擴展內(nèi)容）

同時，全面界定影響能源成本的“能效因子”，解決部門間的交互影響，做到“橫向到邊”?！澳苄б蜃印笔侵改切δ茉蠢眯驶蚰茉闯杀居酗@著影響、且能夠通過施加影響得到控制的因素。以能效因子為載體，寶鋼將制造、設備、財務等部門的工作與節(jié)能工作相關聯(lián)，使各部門與生產(chǎn)單元的關注重點與能源管理的要求保持一致。

在此基礎上，合理設定能源基準值，為規(guī)范管理、厘清職責提供保障?！澳茉椿鶞手怠笔轻槍δ硞€能耗指標的管理情況所設定的，能客觀、真實反映能源利用水平的確定值?；鶞手涤梢粋€量化的指標及若干個影響因素組成，其目的是將能源指標的分析從定性人工分析變?yōu)槎康淖詣臃治觥?/p>

圖3：高爐鼓風能效的主要影響因素

表2 ：高爐鼓風電耗的影響因素分析

圖4：寶鋼能源管理持續(xù)改善示意圖

以高爐鼓風電耗為例。經(jīng)篩選得出主要影響因素為：大氣溫度、大氣濕度、送風壓力、高爐定修與臨休次數(shù)，以及風機效率、閥門泄漏、空轉時間、吸入阻損、輔助系統(tǒng)等。其中大氣溫濕度等屬于自然環(huán)境，可按季節(jié)特點做適應性分析；送風壓力與停爐次數(shù)由生產(chǎn)制造部門控制，可通過能效因子加以區(qū)分；而風機效率、泄漏、空轉、阻損 、輔助系統(tǒng)等因素則屬于風機運行管理部門可控因素。經(jīng)測算，對各外部因素的影響回歸如下：

√ 大氣溫度20℃，實績溫度每增減1℃，電耗增減0.3%；

√ 濕度12g/m3，實績濕度每增減1g/ m3，電耗增減0.038%；

√ 送風平均壓力420kPa，實績每增減10kPa，電耗增減1.5%；

√ 大于兩小時的休風次數(shù)1次/月，實績每增減一次，電量增減6萬度；

√ 小于兩小時的臨時休風次數(shù)1次/月，每增減一次，電耗增減5萬度。

確定高爐鼓風電耗基準值為：8.07萬度/兆立方米。該基準值應用于月度實績分析：某月電耗8.47萬度/兆立方米，與基準值相比上升4.83%，分析如下：

以上外部因素合計貢獻率為3.90%，其它內(nèi)部因素影響上升0.93%。結論：高爐鼓風工序全月比基準值多耗電93萬度電。由此可由生產(chǎn)制造、技術設備與動力供應等部門按照所分擔的能效因子分配該電耗指標，做到合理評價、精準控制。

節(jié)能診斷：創(chuàng)新能源專業(yè)評審方法，為科學決策提供依據(jù)

能源管理是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題，持續(xù)改進的動態(tài)過程，節(jié)能機會的診斷與篩選成為規(guī)范管理的源頭，也是當前節(jié)能工作的關鍵環(huán)節(jié)與技術難點。寶鋼所創(chuàng)造的“能源專業(yè)評審”方法，能夠對生產(chǎn)運營全過程或某一局部進行評估、診斷，并將技術、管理與財務有機融合，成為開展能源管理的基礎與依據(jù)。

“能源專業(yè)評審”是匯集相關專業(yè)的人員，綜合運用技術、管理與財務等方法，系統(tǒng)地評估用能情況，識別能源使用的關鍵環(huán)節(jié)與改善點。評審的內(nèi)容包括對能耗源、能效因子，以及節(jié)能機會的識別與判定；評審的深度和企業(yè)的管理深度與管理成本相關。寶鋼的能源專業(yè)評審能夠從公司整體一直深入到基本用能單元：包括所有的能源介質、所有用能的場所、所有能源設施。參與能源評審的人員除能源專業(yè)管理人員外，還包括設計、采購、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、設備管理、操作維護、設備點檢、計量管理、成本管理等相關崗位人員，以實現(xiàn)“全員的能源管理”。

寶鋼把能源專業(yè)評審分為“管理環(huán)節(jié)”、“能源介質”、“專業(yè)活動”三類，并按“公司”、“二級廠部”與“作業(yè)區(qū)”等管理層級分別進行。評審中不僅分析能源消耗和能源利用效率，還考慮能源的價值：在能源消耗不變的情況下，通過能源結構和使用方式的優(yōu)化，能有效降低能源成本。

對評審所識別的控制要點與改進機會，寶鋼一方面組織設備的使用者與管理者將運行控制要點補充完善到操作規(guī)程；一方面由專業(yè)技術團隊對改進機會進行論證，按照節(jié)能項目管理模塊要求組織實施。

寶鋼把用能設備分為通用設備和專用設備，通用設備如空調(diào)、風機水泵等由專業(yè)人員統(tǒng)一制定經(jīng)濟運行規(guī)范，操作者執(zhí)行，定期檢查；專用設備則組織技術、生產(chǎn)、運行維護等人員，會同設備的使用者共同組成辨識小組，制定專門的作業(yè)規(guī)程，并通過內(nèi)部運行標準等形式加以固化，再由相關人員依據(jù)規(guī)范要求檢查其合理性。

數(shù)據(jù)為王：能源計量、統(tǒng)計與信息分析系統(tǒng)

精準的能源數(shù)據(jù)是進行科學管理的基礎，寶鋼根據(jù)能源管理需要確定數(shù)據(jù)口徑，并逐步深化。按國家法規(guī)要求及自身管理需要，配備了能源計量器具，借助信息中心的能源管控中心數(shù)據(jù)分析功能，實施精細化能源管理。

寶鋼用了2年時間，明確和完善了能源計量系統(tǒng)，并在能源管控中心專門設置了能源計量模塊，所設置的企業(yè)計量準則包括：能源計量分類標準、外供計量管理、計量設備的分級和管理標準、能源計量網(wǎng)絡圖及信息管理系統(tǒng)、能源數(shù)據(jù)和指標統(tǒng)計標準等內(nèi)容。

寶鋼的信息管理分為四級：第一級為基礎信息；第二級為能源優(yōu)化；第三級為生產(chǎn)組織與排產(chǎn)；第四級為部門間的關聯(lián)（ERP系統(tǒng)）。寶鋼的能源管控中心（或稱能源中心，EMS）相當于第二級與第三級之間，通過對能源基礎信息進行數(shù)據(jù)挖掘，尋求系統(tǒng)性提升與突破。

寶鋼自上世紀80年代開始構建能源中心，經(jīng)過30多年的運行積累，功能日臻完善。實現(xiàn)了對供配電系統(tǒng)、動力系統(tǒng)(煤氣、熱力、氧氣等)、給排水系統(tǒng)等近20種能源介質，以及從“數(shù)據(jù)采集——介質消耗分析——能耗管理”的能源流全過程的自動化集中監(jiān)控和管理。使能源管理與能源生產(chǎn)有機結合，實現(xiàn)了各種能源介質供需平衡的動態(tài)調(diào)度與控制，確保能源系統(tǒng)穩(wěn)定經(jīng)濟運行，成為企業(yè)的心臟系統(tǒng)。并設定了“能源分析決策支持”、“能源價值管理”、“能源計量儀表管理信息”三個在線子系統(tǒng)。（未完待續(xù)）

作者單位：1 北京大學環(huán)境學院 2 張迪工作室 3寶鋼股份有限公司能源環(huán)保部4 ICF國際咨詢公司 作者聯(lián)系方式zdd i@ vip.sina.com

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寶鋼股份公司包括上?？偛俊⒚蜂?、南通、黃石等多個工廠，主要生產(chǎn)汽車板、家電板、油井管、寬厚板等高端鋼鐵產(chǎn)品。2013年產(chǎn)鋼2199.6萬噸，營業(yè)收入1903.3億元，利潤80.2億元，總能耗1377萬噸標煤。

鋼鐵生產(chǎn)是個能源大進大出的過程，能源是僅次于鐵礦石的第二大成本來源。寶鋼的能源成本占生產(chǎn)總成本比例為20%～30%，節(jié)約能源一直是能源管理的核心。其能源管理涉及到制造流程、能源流、信息流、價值流以及設備狀態(tài)等多種因素，具有全員、全方位、全流程的特性。