鐘蘅

(中航工業(yè)北京長城計(jì)量測試技術(shù)研究所，北京 100095)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求量越來越大，能源資源匱乏和環(huán)境污染也日益凸顯。但是對(duì)于人類居住的地球而言，能源資源的儲(chǔ)存量是有限的，如何更為有效地利用和節(jié)約有限的能源資源變得極為重要。就工業(yè)生產(chǎn)而言，計(jì)量采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否，直接影響企業(yè)生產(chǎn)和管理的運(yùn)行成本，能源計(jì)量更是如此，隨著企業(yè)加強(qiáng)能源管理工作，從完成節(jié)能減排目標(biāo)的考核、制定用能設(shè)備能耗定額考核、分析耗能單元能源利用效率，都需要依靠以計(jì)量為基礎(chǔ)建立的數(shù)據(jù)鏈的支持。因此，如何有效地發(fā)揮計(jì)量在企業(yè)能源計(jì)量工作中“感知和計(jì)數(shù)”的作用，是計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)值得探討和研究的。

1 能源計(jì)量工作的重要性

能源計(jì)量是指在能源流程中，對(duì)各環(huán)節(jié)的數(shù)量、質(zhì)量、性能參數(shù)、相關(guān)的特征參數(shù)等進(jìn)行檢測、度量和計(jì)算，它包含力學(xué)量、化學(xué)量、光學(xué)量、熱工量等的計(jì)量，其作用是為了確定用能對(duì)象的能源利用完善程度。能源計(jì)量的重要性主要有以下幾個(gè)方面:

1)能源計(jì)量是企業(yè)搞好能源管理工作的基礎(chǔ)。企業(yè)通過繪制各用能點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)用能設(shè)備能源利用率進(jìn)行有效監(jiān)測，量化企業(yè)用能單元能耗定額考核指標(biāo)，為企業(yè)進(jìn)行能源統(tǒng)計(jì)和落實(shí)能耗定額考核奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2)能源計(jì)量為企業(yè)有效計(jì)量節(jié)能技改提供技術(shù)支撐。企業(yè)通過規(guī)范能源計(jì)量工作，從建立和完善能源計(jì)量器具臺(tái)賬入手，通過提高用能單位、次級(jí)用能單位和重點(diǎn)用能設(shè)備計(jì)量器具的配備率、受檢率和合格率，為企業(yè)有效計(jì)量節(jié)能技改、更好地使用新能源和新工藝提供方向性的支持和保障。

3)能源計(jì)量是企業(yè)推進(jìn)精細(xì)化管理、達(dá)到企業(yè)節(jié)能降耗增益的基礎(chǔ)。企業(yè)通過充分利用能源計(jì)量工作推動(dòng)企業(yè)精細(xì)化管理工作的有序開展，解決企業(yè)“電糊涂、水糊涂、煤糊涂、氣糊涂”等問題，避免計(jì)量糊涂的結(jié)果導(dǎo)致的管理糊涂，使企業(yè)節(jié)能降耗增益真正落在實(shí)處。

4)新時(shí)期下能源計(jì)量工作是指把計(jì)量引入到企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用中，即運(yùn)用計(jì)量測試手段，通過對(duì)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì) (即工藝參數(shù))、產(chǎn)品生產(chǎn) (即質(zhì)量控制參數(shù))和產(chǎn)品使用 (即性能參數(shù))中關(guān)鍵量的計(jì)量，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)效果、生產(chǎn)效果和使用效果。

2 企業(yè)能源計(jì)量工作的現(xiàn)狀及解決方法

2.1 企業(yè)能源計(jì)量工作的現(xiàn)狀

1)從思想層面上講，多數(shù)企業(yè)能源計(jì)量工作處于被動(dòng)管理狀態(tài)，企業(yè)員工對(duì)能源計(jì)量工作意識(shí)淡薄。如調(diào)研中發(fā)現(xiàn)某電廠未配備合理的流量計(jì)，也未對(duì)流量計(jì)進(jìn)行有效溯源，造成企業(yè)能源成本核算模糊，運(yùn)行成本居高不下。

調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，有些國有企業(yè)未對(duì)用能設(shè)備的能耗使用情況進(jìn)行定期檢測，導(dǎo)致能源使用上的極大浪費(fèi)。如對(duì)某廠的一批熱處理電爐使用性能和產(chǎn)品單耗進(jìn)行現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn):該批熱處理電爐多數(shù)為五六十年代制造和投產(chǎn)的熱處理設(shè)備，由于控制方式老化，在測試空爐損耗功率過程中各相鄰階段時(shí)間內(nèi)耗電量達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間較長，測試結(jié)果顯示該批熱處理電爐空爐損耗較大，測試結(jié)果的平均值超過考核指標(biāo)近1.8倍 (見表1)。

表1 某批熱處理電爐空爐損耗功率比測試結(jié)果平均值

在對(duì)該批熱處理電爐進(jìn)行空爐升溫時(shí)間測試時(shí)發(fā)現(xiàn)，其測試結(jié)果平均值 (見表2)超過考核指標(biāo)近3倍，說明電阻爐在升溫過程中，爐體表面的蓄熱損失較大，這種運(yùn)行情況必然導(dǎo)致電阻爐在生產(chǎn)過程中消耗的電能較多。

表2 某批熱處理電爐空爐升溫時(shí)間測試結(jié)果平均值

在產(chǎn)品能耗測試中還發(fā)現(xiàn)，該批熱處理電爐加工的工件多是為軍品服務(wù)，由于工作需要，經(jīng)常出現(xiàn)緊急加工的工件，但工件數(shù)量多為小批量或單一零件加工，使得熱處理電爐在加工生產(chǎn)過程中經(jīng)常處于小負(fù)荷、裝載量較低的生產(chǎn)狀態(tài)。這種生產(chǎn)狀態(tài)必然會(huì)造成生產(chǎn)過程中能源的極大浪費(fèi)，經(jīng)現(xiàn)場測試顯示產(chǎn)品可比用電單耗的測試結(jié)果平均值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于考核指標(biāo)近11倍 (見表3)。

表3 某批熱處理電爐產(chǎn)品可比用電單耗測試結(jié)果平均值

通過對(duì)該廠熱處理電爐使用性能及產(chǎn)品單耗的有效檢測，使該廠能源管理部門對(duì)其用能設(shè)備使用情況有了清晰的認(rèn)識(shí)，為其下一步制訂淘汰落后產(chǎn)能和改進(jìn)工藝計(jì)劃提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

2)從管理層面上講，多數(shù)企業(yè)存在能源管理人員崗位職責(zé)、分工不明確，缺乏對(duì)計(jì)量知識(shí)的了解和培訓(xùn);個(gè)別企業(yè)能源計(jì)量的規(guī)章制度不健全、執(zhí)行力度不到位。如個(gè)別企業(yè)存在能源計(jì)量器具臺(tái)賬不完善，有的企業(yè)雖然配備了計(jì)量儀器儀表，但沒有相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)、保養(yǎng)，出現(xiàn)儀器儀表損壞不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)或更換等現(xiàn)象，這樣造成了計(jì)量儀器儀表的完好率較低，導(dǎo)致能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可靠性差等問題。

3)從技術(shù)層面上講，個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)線上的計(jì)量儀器儀表存在裝卸困難，無法滿足送檢溯源的要求，而國內(nèi)又沒有適用的精確可靠的在線檢測手段和方法[1](如流量計(jì)量);有些企業(yè)為了節(jié)省資金，降低維護(hù)成本，對(duì)計(jì)量儀器儀表不能按期送檢，使部分計(jì)量設(shè)施形同虛設(shè);還有些企業(yè)隨著生產(chǎn)技術(shù)、工藝的進(jìn)步，不斷從國外購置先進(jìn)的計(jì)量儀器儀表，但在國內(nèi)又無法進(jìn)行有效溯源。

2.2 解決方法

筆者依據(jù)近些年從事行業(yè)節(jié)能管理工作的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)企業(yè)加強(qiáng)能源計(jì)量管理工作提出如下建議和解決方法。

1)從觀念上轉(zhuǎn)變，從增強(qiáng)企業(yè)能源管理人員能源計(jì)量管理意識(shí)入手，形成自上而下全員參與的意識(shí)和氛圍。加強(qiáng)企業(yè)員工對(duì)計(jì)量知識(shí)的了解，通過宣傳和培訓(xùn)不斷提升企業(yè)能源管理人員和技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平。有效引導(dǎo)企業(yè)通過加強(qiáng)能源計(jì)量管理工作，達(dá)到降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2)從夯實(shí)企業(yè)能源計(jì)量管理的基礎(chǔ)工作入手。一方面，通過逐步建立能源計(jì)量管理工作的長效機(jī)制，明確人員崗位職責(zé)分工，完善獎(jiǎng)懲辦法;另一方面，通過提升計(jì)量儀器儀表的配備率、受檢率和完好率，加強(qiáng)對(duì)用能設(shè)備能源使用狀況的有效檢測和計(jì)量，推進(jìn)企業(yè)能耗定額考核管理工作的有序開展。

3)從加強(qiáng)地方監(jiān)管機(jī)構(gòu)的監(jiān)管力度入手。積極開展企業(yè)能源計(jì)量器具配備率、受檢率和完好率的普查活動(dòng)，對(duì)企業(yè)高能耗的設(shè)備開展現(xiàn)場節(jié)能監(jiān)測服務(wù)(如鍋爐、電機(jī)、熱處理電爐、供配電系統(tǒng)等)，對(duì)國家明令淘汰的高耗能機(jī)電設(shè)備 (產(chǎn)品)堅(jiān)決停產(chǎn)和報(bào)廢。如某廠通過對(duì)其熱處理電爐進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測后，運(yùn)用節(jié)能技術(shù)改造、設(shè)備更換及改進(jìn)生產(chǎn)管理模式等手段，使該廠熱處理車間用電量連續(xù)兩個(gè)季度節(jié)約了約3×105kW·h，較同期相比降低用電量達(dá)到15%，節(jié)能降耗效果顯著。

4)從加強(qiáng)信息化建設(shè)入手，形成能源計(jì)量管理的信息化，網(wǎng)絡(luò)化[2]，建立企業(yè)能源管理信息平臺(tái)。對(duì)企業(yè)能源物資從采集、運(yùn)輸和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)實(shí)施在線監(jiān)視和測量，掌握和分析能源計(jì)量數(shù)據(jù)及相關(guān)控制參數(shù)之間的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，對(duì)生產(chǎn)過程能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制[3]。

3 設(shè)想及發(fā)展思路

能源計(jì)量作為企業(yè)能源管理工作的基礎(chǔ)內(nèi)容，在“十二五”期間已納入地方政府對(duì)計(jì)量主管部門和企業(yè)的責(zé)任目標(biāo)和考核體系，筆者根據(jù)在計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)多年從事計(jì)量管理工作的經(jīng)驗(yàn)，提出如下工作設(shè)想和發(fā)展思路。

3.1 開展能源計(jì)量器具在線檢測技術(shù)、檢測裝置和新型節(jié)能產(chǎn)品計(jì)量方法的應(yīng)用研究

1)結(jié)合企業(yè)能源計(jì)量管理工作需要，積極開展能源計(jì)量器具在線檢測技術(shù)和檢測裝置的應(yīng)用研究，逐步解決企業(yè)由于計(jì)量儀器儀表拆卸困難，不能有效溯源等問題。如開展廢氣全排量的流量計(jì)量、高壓電能在線動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)、燃料電池輸入的氫氣流量測量技術(shù)的研究。

2)發(fā)揮計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)資源優(yōu)勢(shì)，協(xié)同企業(yè)共同研究直接服務(wù)于用能單位的特殊能源計(jì)量技術(shù)和新型節(jié)能產(chǎn)品計(jì)量的需求。如針對(duì)企業(yè)產(chǎn)品、工藝的不同研究溫度計(jì)量控制系統(tǒng)的在線校準(zhǔn)技術(shù)等。

3.2 加強(qiáng)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的人才培養(yǎng)和技術(shù)能力建設(shè)

1)強(qiáng)化計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場人員的測試水平和技術(shù)能力，培養(yǎng)一批懂得企業(yè)能源管理的復(fù)合型計(jì)量人員。

2)積極探索和建立適用于企業(yè)能源計(jì)量的檢測方法和社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，如:大口徑水表在線檢測方法的研究;針對(duì)水、油、天然氣的貿(mào)易結(jié)算研制的氣體、液體流量檢定裝置。

3)為滿足對(duì)企業(yè)用能單元、耗能設(shè)備現(xiàn)場監(jiān)測的需要，擴(kuò)充便攜式檢測儀器儀表，如:燃燒效率分析儀 (CO，CO2，NOx等)、多功能數(shù)字風(fēng)速儀、手持式電能質(zhì)量分析儀、壓力校驗(yàn)儀、溫度測試儀表、便攜式超聲波液體流量計(jì)和煙氣分析儀等。

3.3 積極探索新的能源計(jì)量管理模式

改變企業(yè)以計(jì)量器具配備、計(jì)量器具檢定為核心的單一管理模式[3]，計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)獲取的能源計(jì)量數(shù)據(jù)應(yīng)用能力的研究。一是用數(shù)據(jù)說話，通過對(duì)關(guān)鍵量值的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品的最優(yōu)設(shè)計(jì);二是協(xié)助企業(yè)建立能源數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，通過對(duì)企業(yè)能源從入到出整個(gè)使用過程能源數(shù)據(jù)的監(jiān)控，找到能源使用過程或管理過程的漏洞，對(duì)其梳理和改進(jìn)。

4 結(jié)束語

“十一五”時(shí)期，國家為了提升能源計(jì)量監(jiān)督管理工作、提升能源計(jì)量檢測技術(shù)能力和水平，落實(shí)和實(shí)現(xiàn)各級(jí)地方政府節(jié)能減排目標(biāo)，批準(zhǔn)建立了21家國家城市能源計(jì)量中心。按照國家質(zhì)檢總局全面推進(jìn)國家城市能源計(jì)量中心建設(shè)的發(fā)展思路，到2015年，國家城市能源計(jì)量中心要輻射全國。在國家能源計(jì)量管理工作的新思路、新模式下，計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)只有找準(zhǔn)在企業(yè)能源計(jì)量工作中的定位和發(fā)展方向，充分發(fā)揮其在人員、設(shè)備、方法、技術(shù)能力上的優(yōu)勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)到計(jì)量工作對(duì)企業(yè)用能活動(dòng)的基礎(chǔ)保障和促進(jìn)作用，才能逐步走出一條計(jì)量工作服務(wù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新路子。

[1]張萬路.能源的科學(xué)計(jì)量與能源節(jié)約 [R/OL].北京:全國節(jié)能監(jiān)測管理中心，[2013－08－10].http://www.doc in.com/p－446227724.html.

[2]阮立華.能源計(jì)量在節(jié)能工作中的重要作用 [J].計(jì)量與測試技術(shù)，2011(3):17－19.

[3]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.國家城市能源計(jì)量中心建設(shè)指導(dǎo)意見 [EB/OL].[2013－10－10].http://jls.aqsiq.gov.cn/jldt/tzgg/201208/t20120822_229348.htm.