构建生态文明的微观基础（上）——宝钢“能源价值管理”实践探索

文/ 张迪桂其林张媛罗锐蔡震钢

构建生态文明的微观基础（上）
——宝钢“能源价值管理”实践探索

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

文/ 张迪1、2桂其林3张媛2罗锐4蔡震钢3

生态文明的产业基础是先进的生产组织方式，以及由此所释放的持续创新能力，具体是由领先企业所诠释的先进生产力，即在企业层面实现节能减排与经济效益的双赢。企业是节能减排的主体，但很多企业进行能源管理是为了满足政府的行政指令，在一定程度上是为完成任务不得已而为之。甚至有人认为：节能减排虽有收益，但也蕴含技术与商业风险，处理不好是种负担；企业的能源管理就是进行能源审计、技术改造、能源管理认体系认证。宝钢在长期坚持能源管理的基础上，借助“体系管理”的思想，通过引入“能源成本”概念，建立“能源价值管理指标”系统，探索能源管理新模式，实现了节能减排与经济效益互利共赢的良性循环。宝钢的实践证明，好的能源管理不仅有助于提高生产运营水平，而且有助于提高企业的经济效益，形成企业的“绿色竞争力”。

宝钢能源管理的发展历程

宝钢作为改革开放后我国全套引进的第一个现代化钢铁企业，其生产组织与管理模式一直是行业的标杆与示范。其能源管理最初引进新日铁模式，并结合自身特点创建了能源生产、管理合一的集中管理方式，以保障能源供应为核心，为生产主流程服务，强调能源稳定供应、优质供应，由能源部统一调度，称为“一贯制能源管理”。

上世纪末，随着企业的发展、市场环境及节能减排形势的变化，宝钢开始推广能源管理评价制度，实行“能源指标管理”。将各种能源消耗统一折算成标准煤，并与相应产品产量和重点用能设备相结合，形成包含“耗能总量”（如吨钢综合能耗等）、“工序能耗”、“工序能源介质单耗”、“重点用能设备能耗”的四级能源管理指标体系，以激励全体员工节能减排。通过能源指标管理，宝钢推广了一批节能新技术，淘汰了部分落后产能，较为顺利地完成了“十一五”期间参加“千家企业”所承诺的节能减排任务。

图1：宝钢以“三流一态”为核心的能源管理模式

2008年以来，面对不断上升的能源成本压力，原有能源指标管理的“事后”、“离线”特征凸显出局限性，难以满足对节能机会深度挖掘和对能源成本进行精准控制的要求。最大的挑战在于以专业知识为基础的能源管理信息无法有效融入以成本价值为载体的运营管理流程，由此带来能源与生产、成本、设备等专业管理部门不能实现协同甚至相互矛盾，各单位持续改善的动力不足，节能技术应用进程缓慢等问题。

面对上述挑战，2008年4月，宝钢决定进行管理变革，组织各部门专业力量研发能源管理新模式，借助ISO 9000标准中的“系统优化”思想与“持续改进”原则，立足自身能源管理现状，探索出一种“以信息技术为手段，以价值实现为导向”的现代企业能源管理模式，即“能源价值管理”模式。

宝钢的能源管理模式可概括为：根据能源科学、系统工程及价值管理等理论，以“三流一态”(制造流、能源流、价值流、设备状态)四维管理为核心，以能源计量、统计与数据分析为基础，以提升能源效率、降低能源成本为方向，通过能源专业评审、创新节能项目管理模式，逐级辨识各环节和岗位中的能源使用、影响因素和节能潜力，并对其评价、控制、改进，持续实现“增效”与“节能”相协同的大型钢铁企业现代能源管理模式。

这一模式打通了“能源数量→质量→效率→成本→价值→战略决策”的企业“能源经脉”，使能源成为管理决策的依据与重要组成，有力地支撑了宝钢战略领先优势的确立。

表1 ：“三流一态”四个维度十六个节能方向（红色框架内为扩展内容）

将管理对象与范围从传统的“能源流”扩展到“三流一态”

宝钢的能源管理流程包括了能源购置、储存、加工转换、调配、控制、回收、外供等过程，这是一种基于“能源流”的专业管理模式，其优点是能够发挥专业团队的作用，保障供应并稳定运行，但弊端是过于专业化的分工导致专业壁垒，生产制造、设备、财务等其他部门难以有效参与。

为此，宝钢首先对能源管理的对象进行了重新界定，由以往单纯的“能源流”管理扩展到“三流一态”（即制造流、能源流、价值流，以及设备状态），这是影响钢铁企业能源使用效率最重要的4个方面，也是“全系统”的企业能源管理。

“制造流”包括从铁矿石进厂到钢铁产品销售各个生产和加工环节，主要体现生产组织和铁钢损耗对能耗的影响；“能源流”包括各种能源介质的采购、存储、加工、输配、使用、回收等各个环节，这是企业传统的能源管理内容；“价值流”是从能源成本的角度衡量制造流和能源流各个环节对企业经营绩效的影响，由财务部门主责；“设备状态”包括从设备选型、安装调试、使用过程的效率、维护、能效监管、报废更新的全过程管理。“三流一态”以“价值流”为核心，运用“能源中心”（EMS，信息流）的先进控制手段加以牵引、串联，使能源管理有效地融入企业运营决策过程。

其次，逐级辨识“能耗源”，明确各“岗位”的具体节能要求，实现“纵向到底”。宝钢专门界定了一个术语“能耗源”，指在企业活动、产品和服务中消耗能源的最基本用能设备或过程。能耗源的识别与控制涉及到所有用能点，体现“谁用能、谁管理”的原则，最终实现“用能有责任、管理有标准、节能有措施”。识别的结果是最基本的耗能设备、工艺和人员的行为规范、每个用能岗位的节能潜力及运行控制措施。

图2：能效因子分析流程示意（红色框架内为扩展内容）

同时，全面界定影响能源成本的“能效因子”，解决部门间的交互影响，做到“横向到边”。“能效因子”是指那些对能源利用效率或能源成本有显著影响、且能够通过施加影响得到控制的因素。以能效因子为载体，宝钢将制造、设备、财务等部门的工作与节能工作相关联，使各部门与生产单元的关注重点与能源管理的要求保持一致。

在此基础上，合理设定能源基准值，为规范管理、厘清职责提供保障。“能源基准值”是针对某个能耗指标的管理情况所设定的，能客观、真实反映能源利用水平的确定值。基准值由一个量化的指标及若干个影响因素组成，其目的是将能源指标的分析从定性人工分析变为定量的自动分析。

图3：高炉鼓风能效的主要影响因素

表2 ：高炉鼓风电耗的影响因素分析

图4：宝钢能源管理持续改善示意图

以高炉鼓风电耗为例。经筛选得出主要影响因素为：大气温度、大气湿度、送风压力、高炉定修与临休次数，以及风机效率、阀门泄漏、空转时间、吸入阻损、辅助系统等。其中大气温湿度等属于自然环境，可按季节特点做适应性分析；送风压力与停炉次数由生产制造部门控制，可通过能效因子加以区分；而风机效率、泄漏、空转、阻损 、辅助系统等因素则属于风机运行管理部门可控因素。经测算，对各外部因素的影响回归如下：

√ 大气温度20℃，实绩温度每增减1℃，电耗增减0.3%；

√ 湿度12g/m3，实绩湿度每增减1g/ m3，电耗增减0.038%；

√ 送风平均压力420kPa，实绩每增减10kPa，电耗增减1.5%；

√ 大于两小时的休风次数1次/月，实绩每增减一次，电量增减6万度；

√ 小于两小时的临时休风次数1次/月，每增减一次，电耗增减5万度。

确定高炉鼓风电耗基准值为：8.07万度/兆立方米。该基准值应用于月度实绩分析：某月电耗8.47万度/兆立方米，与基准值相比上升4.83%，分析如下：

以上外部因素合计贡献率为3.90%，其它内部因素影响上升0.93%。结论：高炉鼓风工序全月比基准值多耗电93万度电。由此可由生产制造、技术设备与动力供应等部门按照所分担的能效因子分配该电耗指标，做到合理评价、精准控制。

节能诊断：创新能源专业评审方法，为科学决策提供依据

能源管理是一个不断发现问题，持续改进的动态过程，节能机会的诊断与筛选成为规范管理的源头，也是当前节能工作的关键环节与技术难点。宝钢所创造的“能源专业评审”方法，能够对生产运营全过程或某一局部进行评估、诊断，并将技术、管理与财务有机融合，成为开展能源管理的基础与依据。

“能源专业评审”是汇集相关专业的人员，综合运用技术、管理与财务等方法，系统地评估用能情况，识别能源使用的关键环节与改善点。评审的内容包括对能耗源、能效因子，以及节能机会的识别与判定；评审的深度和企业的管理深度与管理成本相关。宝钢的能源专业评审能够从公司整体一直深入到基本用能单元：包括所有的能源介质、所有用能的场所、所有能源设施。参与能源评审的人员除能源专业管理人员外，还包括设计、采购、生产工艺、生产管理、设备管理、操作维护、设备点检、计量管理、成本管理等相关岗位人员，以实现“全员的能源管理”。

宝钢把能源专业评审分为“管理环节”、“能源介质”、“专业活动”三类，并按“公司”、“二级厂部”与“作业区”等管理层级分别进行。评审中不仅分析能源消耗和能源利用效率，还考虑能源的价值：在能源消耗不变的情况下，通过能源结构和使用方式的优化，能有效降低能源成本。

对评审所识别的控制要点与改进机会，宝钢一方面组织设备的使用者与管理者将运行控制要点补充完善到操作规程；一方面由专业技术团队对改进机会进行论证，按照节能项目管理模块要求组织实施。

宝钢把用能设备分为通用设备和专用设备，通用设备如空调、风机水泵等由专业人员统一制定经济运行规范，操作者执行，定期检查；专用设备则组织技术、生产、运行维护等人员，会同设备的使用者共同组成辨识小组，制定专门的作业规程，并通过内部运行标准等形式加以固化，再由相关人员依据规范要求检查其合理性。

数据为王：能源计量、统计与信息分析系统

精准的能源数据是进行科学管理的基础，宝钢根据能源管理需要确定数据口径，并逐步深化。按国家法规要求及自身管理需要，配备了能源计量器具，借助信息中心的能源管控中心数据分析功能，实施精细化能源管理。

宝钢用了2年时间，明确和完善了能源计量系统，并在能源管控中心专门设置了能源计量模块，所设置的企业计量准则包括：能源计量分类标准、外供计量管理、计量设备的分级和管理标准、能源计量网络图及信息管理系统、能源数据和指标统计标准等内容。

宝钢的信息管理分为四级：第一级为基础信息；第二级为能源优化；第三级为生产组织与排产；第四级为部门间的关联（ERP系统）。宝钢的能源管控中心（或称能源中心，EMS）相当于第二级与第三级之间，通过对能源基础信息进行数据挖掘，寻求系统性提升与突破。

宝钢自上世纪80年代开始构建能源中心，经过30多年的运行积累，功能日臻完善。实现了对供配电系统、动力系统(煤气、热力、氧气等)、给排水系统等近20种能源介质，以及从“数据采集——介质消耗分析——能耗管理”的能源流全过程的自动化集中监控和管理。使能源管理与能源生产有机结合，实现了各种能源介质供需平衡的动态调度与控制，确保能源系统稳定经济运行，成为企业的心脏系统。并设定了“能源分析决策支持”、“能源价值管理”、“能源计量仪表管理信息”三个在线子系统。（未完待续）

作者单位：1 北京大学环境学院 2 张迪工作室 3宝钢股份有限公司能源环保部4 ICF国际咨询公司 作者联系方式zdd i@ vip.sina.com

相关介绍：

宝钢股份公司包括上海总部、梅钢、南通、黄石等多个工厂，主要生产汽车板、家电板、油井管、宽厚板等高端钢铁产品。2013年产钢2199.6万吨，营业收入1903.3亿元，利润80.2亿元，总能耗1377万吨标煤。

钢铁生产是个能源大进大出的过程，能源是仅次于铁矿石的第二大成本来源。宝钢的能源成本占生产总成本比例为20%～30%，节约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、价值流以及设备状态等多种因素，具有全员、全方位、全流程的特性。