銅冶煉企業能源管理體系的創建與實踐

李 惠，賈 宇，劉元貴

（廣西金川有色金屬有限公司，廣西 防城港 538002）

0 引言

廣西金川有色金屬有限公司能源管理體系的有效建立和實施，是以策劃、實施、檢查、改進（PDCA）的持續改進框架為基礎并結合實際管理經驗建立的管理體系。能源管理體系的建立和實施，有效地幫助公司制定、完成能源目標和能源指標，并在實施過程中，根據運行效果采取有效措施來持續不斷地改進能源績效［1］。能源管理體系的建立符合標準《能源管理體系 要求》《能源管理體系 有色金屬企業認證要求》，于2018年首次通過認證。

1 專用術語

和其他的管理體系一樣，能源管理體系也擁有一些專用術語［2］，如最高管理者、邊界、相關方、能源基準、能源目標等，應明確其內涵，避免相近概念的混淆。

2 參與者培訓

培訓是能源管理體系建立的重要基礎，體系中所涉及的術語及重要過程，與日常生活中的表意并不相同，甚至大相徑庭。能源管理體系是一個流程化系統，它的有效建立需要具有一定連貫性，層層連鎖，層層遞進，層層提升，一環扣一環，每個環節都很重要，這就需要涉及主要環節的人員具有一定的基礎知識作支撐，以便在體系建立及運行的摸索中結合自身企業的特性，在不違背標準的前提下，量體裁衣，將體系運行的效果發揮到最佳。這就要求能源管理體系的建立及運行過程中涉及的管理及技術工作，必須選擇專業技術水平比較高的人員，這樣才能幫助企業提升能源利用效率，發展綜合實力，進而提高市場競爭力。

3 建立體系程序文件

能源管理體系文件是企業建立并運行能源管理體系的重要依據，無論進行體系的外部審核還是內部審核，在評價管理體系是否符合所選體系的要求及其有效性和適宜性時，都要把體系文件作為基本依據。程序文件是能源管理體系文件的主體部分，它可以證明過程已被確定、程序已被批準，并且程序的更改是處于受控狀態的。程序文件編寫的質量和適宜性直接決定其可理解性、可操作性、可檢查性，因此影響能源管理體系運行質量。

公司編制的能源管理體系程序文件有《能源績效參數管控過程》《能源設施、設備、系統和用能過程設計過程》《能源評審管控過程》《能源數據收集的策劃管控過程》《能源體系風險和機遇的評價及控制措施管控過程》《能源基準管控過程》《應急準備和響應控制過程》《能源供應和服務的控制過程》。每一個程序文件都包含控制過程的目的、適用范圍、風險識別、需要說明的活動、支持性文件、記錄、附件及流程圖等，對每個過程的實施進行了嚴密的分析，對每一種可能發生的情況都進行了閉環布置。在體系運行過程中，管理部門還會結合每一年運行實際，對文件中不完善的方面進行補充，并舉一反三，自檢自查，目的就是為了保證能源管理體系的運行質量，真正實現體系建立的初衷。

能源管理體系文件是指導公司開展各項能源管理活動的法規，是各層級管理人員和其他員工都應遵循的規范。“無規矩不方圓”，因此體系的有效運行也需要制定相應的規定才能達到預期的目的。作為企業的能源管理法規，能源管理體系文件具有強制性，企業有關人員必須認真遵守和執行。

4 建立能源評審實施方案

能源評審是貫穿整個能源管理體系的重要過程，也是能源管理體系有效運行的關鍵工作。公司運用能流圖、統計模型分析等工具結合收集到的數據，對主要能源使用和能源消耗情況進行分析，得出用能狀況，評價出主要能源使用情況，并確定管控順序，為制訂控制方案提供依據。在建立能源管理體系前期，或當設施、設備、系統、過程發生顯著變化時，需要進行能源評審。需要注意的是，在能源評審實施之前應制訂詳細的評審計劃。

5 能源管理現狀

5.1 能源結構

目前，公司每年的綜合能源消費量大約為12萬t標煤，包含的主要用能環節有火法冶煉、濕法冶煉、高濃度煙氣制酸、選礦等輔助用能環節，涉及冶煉廠、電解廠、化工廠、選礦廠4個主要用能機構。包含的主要能源種類有電力、重油、柴油、天然氣，消耗的耗能工質為氧氣、氮氣、蒸汽、新水、中水、鍋爐水等。外購的主要能源有電力、天然氣、重油、柴油、氧氣、氮氣。

5.2 能源管理機構設置

職責劃分明確的組織機構是體系建立的基礎，是體系建立的前提保證。

5.2.1 能源管理工作領導小組

公司成立能源管理領導小組，作為節能工作的決策機構，組織領導能源管理工作，對節能工作的重大問題和階段性目標進行部署、協調、監管。能源管理領導小組組長由公司主管領導擔任，成員由相關職能管理部門和生產單位的主管領導組成，日常管理工作由設備管理中心負責。

5.2.2 各級組織及崗位能源管理職責

能源管理領導小組及各級能源管理者要貫徹執行國家能源法律、法規、方針、政策和標準；執行上一級能源管理領導者的決定；編制和修訂公司能源管理制度，完善節能管理體系；編制公司能源消耗及能源年度計劃，制定公司產品（工序）能源消耗定（限）額和考核辦法；負責公司能源計量管理、能源消耗統計管理和能源消耗分析管理；組織公司節能相關培訓、節能知識宣傳和情報信息交流工作；組織開展對公司用能設備普查、合理用能監督、用水監測工作；監督、檢查各單位能源利用狀況；負責組織對公司新建及改擴建項目的節能審查工作；監督各單位節能技改項目開展情況并跟蹤實際節能量；接受上級主管部門對公司能源利用狀況和合理用水情況的監督、檢查； 負責外轉能源計量的檢定；負責將用于結算的能源計量儀表的選型、安裝、維護委托至外部單位，確保計量數據準確；以及其他應履行的能源管理職責。

5.3 節能主要崗位

公司關鍵崗位包括但不限于最高管理者、中層能源管理者、基層能源管理者、能源管理員及重點用能崗位操作人員、設備設施主管部門負責人等。共識別出能源關鍵崗位28個。

6 確定能源績效參數和能源基準

能源績效參數是能源績效的類別，能源績效參數值是對能源績效參數的量化，它和能源基準是能源管理體系中相互關聯的兩個主要因素［3］。能源基準是比較當期能源績效的標準水平，廣西金川有色金屬有限公司通過分析能源使用的基本特征，并結合企業自身的特征與需求，選擇適當的能源績效參數的類型和能源績效參數值。確定能源績效參數后，再去選擇有效周期的能源基準。建立能源基準時，需在基準期內所收集的數據的基礎上，用能源績效參數的實際測量值和能源基準進行比較，能源基準的選取需與當前生產條件具備一定的可比性，若在制定能源基準之后的實際生產過程中，發生了導致能源績效參數與基準有重大偏差的情況，需要通過歸一法，將數據放置在同一個口徑中進行比較。能源基準建立后，根據結果評價能源績效參數和能源基準是否適用，必要時進行調整。

公司以各單位、各工序、各項能源消耗的單耗作為2020年能源績效參數，而能源基準的制定需要遵從數據周期并能提升能源績效。公司依據《能源管理體系要求》中歸一化法對數據變化進行了修正，以便在同等條件下有效地比較能源績效。2020年企業的能源基準的制定采用歸一化法修正了2019年下半年冷修后的累計產品綜合能耗及管理部室的能源專項考核項。能源績效參數類型為公司冶煉廠、電解廠、化工廠、選礦廠所有工序的主要能源單耗，符合能源管理體系要求中對能源基準的相關要求及能源管理體系范圍全覆蓋陰極銅、工業硫酸、錸酸銨的生產及相關管理活動要求［4］。

7 建立適宜的能源目標、指標

能源目標、指標的意義在于可以隨時告訴我們需要達成的目的是什么。能源目標、指標一定要是量化性指標，其量值可以客觀、直接地讓相關方了解其能源績效的情況，即應具體并可測量。能源目標、指標的設定應優于相關國家標準或地方標準及其他法律法規要求，還應是一個需要奮斗可以達到的數值，不應唾手可得，也不能是難以達到。

7.1 編制原則與依據

能源目標、指標的編制以合理性和先進性為統一的原則； 并要求遵從方便考核、區域適用、促進節能降耗的原則。主要測算依據如下。

（1）指標測算以2016年、2017年、2018年數據為基礎數據，因2019年進行45天的系統冷修，數據波動較大，不具備可參照性，所以指標測算中未采用2019年基礎數據，但2019年冷修后能耗情況作為指標核定后，成為二次修正的主要依據。

（2）2020年指標測算=三年整理數據加權平均值×20%+三年指標加權平均值×30%+三年全年累計消耗加權平均值×50%。

（3）三年整理數據值=當年全年累計單耗×40%+最低單耗×15%+次最低單耗×20%+最優月單耗×25%（最優月就是綜合能耗最低的那個月）。

（4）三年加權平均整理數據=2018年整理數據值×50%+2017整理數據值×30%+2016整理數據值×20%。

（5）三年加權平均指標=2018年指標×50%+2017指標×30%+2016指標×20%。

（6）三年加權平均全年累計=2018年全年累計單耗×50%+2017全年累計單耗×30%+2016全年累計單耗×20%。

按以上計算方式，充分考慮近幾年生產運行及能源消耗情況，通過合理的歸一數據，使能源目標、指標逐步逼近真實值，以達到節能降耗的目的。

8 識別主要能源使用

公司主要能源使用的識別主要是從能源種類消費結構、用能環節消費結構、對能效影響大小等方面確定。通過能源種類消費結構識別出主要耗能種類為電力、氧氣及天然氣，分別占比37.46%、30.44%、19.14%。通過各單位的能源消費結構，識別出電力的重點用能環節在電解廠、冶煉廠及化工廠，占比分別是39%、26%及23%，氧氣的重點用能環節在冶煉廠（占比99%），天然氣的用能環節在冶煉廠（占比99%）。結合兩方面的因素，得出主要能源使用在電解廠、冶煉廠及化工廠的用電消耗，冶煉廠的氧氣消耗及冶煉廠的天然氣消耗，其重要程度排序主要依據該種能源及用能環節在總量中的占比而定。這樣依據各種能源在總量中的占比，即可識別出主要能源使用情況，根據識別結果，評估該能源是否處于可控范圍。識別出的這一類能源就是公司應該關注的重點，也是后續節能機會的切入點。根據識別出的主要能源使用情況，進一步識別影響能源使用的靜態因素及相關變量，并根據節能量大小、價值大小，確定節能機會，然后根據排序制定相應的措施。特別需要說明的是，占比較小的能源種類及用能環節并非不進行節能管控，只影響節能降耗制定措施的重要程度排序。

9 能源管理方案的制訂與實施

能源管理實施方案是提高用能效率，實現能源目標和指標，針對主要使用能源所采取的具體措施，包括有效策劃、運行和控制。能源管理方案的種類可劃分為管理方案和技術方案兩類。廣西金川有色金屬有限公司在確定能源管理實施方案時，為確保能源管理實施方案的有效可行，在實際運行中，不斷對方案進行過程及結果的驗證和評價。

目前，廣西金川有色金屬有限公司實施的技術層面的管理方案有余熱發電循環水系統冷卻塔電動風機節能改造項目、空壓機系統節能改造項目、水淬系統節能技術改造項目、球磨機襯板及立磨機新型磨礦介質節能技術改造項目、銅精礦和煙灰輸送工藝節能技術改造項目、余熱蒸汽綜合利用節能技術改造項目。其中，2020年7月完成的余熱蒸汽綜合利用改造項目每年節約天然氣折合標準煤共計4 797.2 t。

10 運行控制和監視測量

廣西金川有色金屬有限公司建立健全能源消耗統計體系，專人負責能源統計，建立健全能源消耗原始記錄、統計臺賬和經濟核算，如實反映能源活動的過程及其規律。廣西金川有色金屬有限公司能源計量系統由固體還原劑、重油、天然氣、電力、蒸汽、水、壓縮空氣、氧氣、氮氣組成。公司運用數字化、信息化技術，實現實時監控，建立健全主要耗能設備檔案，確定主要耗能設備規格、型號、容量、負荷率等參數，登記設備能量平衡測試或監測結果。

11 能源績效改進

通過合理制定能源基準、能源目標、能源指標，有效地識別主要能源使用情況及節能措施的制定和實施情況，廣西金川有色金屬有限公司能源績效得到有效提升。

12 結論

企業能源管理體系在建立和運行的過程中，始終遵循動態PDCA（策劃—實施—檢查—改進）原則。PDCA作為一種呈螺旋式上升的系統，一個循環的A（改進）作為下個循環的P（策劃），以此來進行能源績效的提升，進而實現企業能源管理系統的動態性和連貫性，及時準確地識別用能風險與機遇，使企業的能源消耗在體系運行的邊界內消耗可控，并尋找提升能源利用效率的機會。

本文通過對廣西金川有色金屬有限公司能源結構的分析，結合用能實際制定了能源基準。通過完善的計量體系和收集統計能耗數據，利用特有的測算方法制定了能源目標、指標，為體系的有效運行提供量化的方向標；根據實際消耗情況進行能源評審，識別主要能源使用和節能機會并進行排序，從而制訂符合公司實際的能源管理實施方案；通過實踐檢驗了相關措施的有效性和適宜性，為銅冶煉企業建立能源管理體系提供了參考依據。