我国船舶制造业主要能源因素识别及对策研究

■ 谭效时 刘宝国 姚 锐 王海文

我国船舶制造业主要能源因素识别及对策研究

■ 谭效时 刘宝国 姚 锐 王海文

随着党中央、国务院提出经略海洋、海洋强国、建设海上丝绸之路等伟大战略构想，船舶制造业又一次成为引领民族实现伟大复兴的旗手。早在“十二五”初期，我国船舶制造已经高居世界第一，成为民族工业中为数不多可比肩发达国家的支柱产业。但是，长久以来，我国船舶制造业缺乏科学的能源管理方法，粗放式增长、开放式用能造成了巨大的能源浪费。新常态下，我国政府面临日益严峻的节能减排形势，船舶制造也被戴上了紧箍咒，急需探索出一条适合行业本身的清洁、高效发展之路。本文深入归纳总结了影响船舶制造业能源消耗的主要因素，并针对各项因素提出相应的措施建议。

引言

自工业革命以来，人类活动对化石燃料的依赖程度日益增长，能源尤其是化石能源已经成为社会发展不可或缺的物质基础，因此，能源短缺和化石燃料燃烧引起的气候变化也日益成为制约人类经济和社会发展的关键因素。经历了能源危机和极端气候现象频发的阵痛后，西方发达国家已经深刻认识到绿色经济、低碳经济、循环经济的重要意义，并积极向着提高能源使用效率，减少温室气体排放的方向转型。

我国人口众多、资源匮乏，人均能源资源占有量尚不足世界平均水平，不足以维持粗放的以资源换增长的经济发展模式。而且，作为世界第二大经济体和最大的发展中国家，中国已成为世界第一大能源消费国和碳排放国，国际社会要求我国在应对气候变化的行动中承担起更多责任的呼声越来越强烈。在巨大的内外压力下，高效利用能源资源，减少能源消耗与碳排放数量，已成为中国经济与社会实现可持续发展的必然选择，2014年11月，习近平总书记和奥巴马总统在APEC会议上发表了中美两国联合声明，中国承诺碳排放将在2030年达到峰值，同时也意味着我国的能源消费将进行总量控制。这次声明可以看出以习近平总书记为核心的领导集体的态度，节能减排工作必将成为未来十年政府工作的重中之重。

船舶制造业是国民经济和国防科技工业的重要组成部分，同时也具有重工业和交通业的双重属性，具有产业关联带动广、经济体量庞大、能耗总量高等特征。我国船舶制造业在“十二五”初期已经完成对日韩的超越，规模高居世界第一，但是，与许多行业类似，依然存在“大而不强”的问题，尤其管理方面相对比较落后，具有明显的粗放式增长的传统特征。随着我国经略海洋、海洋强国、建设海上丝绸之路等一系列战略的部署，船舶制造业迎来了新一轮的发展契机，但是，在国家大力提倡“两型社会”、发展低碳经济的背景下，船舶制造能源资源消耗大的问题也日益突出，严重制约了行业的健康与可持续发展，节能减排迫在眉睫。因此，本文深入归纳总结了影响船舶制造业能源消耗的主要因素，并针对各项因素提出相应的措施建议，希望为业内能源管理部门提供一些参考。

一、影响船舶制造的主要能源因素

影响船舶制造的主要能源因素有固定资产投资项目规划与设计、工艺、设备设施、能源管理、产品及生产设计、生产管理、人员技术水平、节能意识等。

（一）固定资产投资项目（以下简称“项目”）规划与设计

项目规划与设计是影响能源消耗的关键因素，科学的规划与设计能够实现结构节能，意义重大。规划的节能效果主要体现在国家和行业层面，其核心在于项目性质和时空布局的选择，需充分考虑项目所在地能源资源状况和供需平衡情况，同时避免产能过剩和重复建设。设计的节能效果则主要通过尽可能缩短生产流程，减少全生产周期内储存、吊装、搬运等过程来实现。船舶制造企业项目的规划和设计涉及到多方面内容，极为复杂，是一项多学科融合的系统工程。由于规划与设计的前置性，这一环节被视为节能工作的第一步，一旦项目建成投入使用，很多不利于能源优化利用的因素便难以更改。目前，这项工作主要由上级主管机构审批、专业规划和设计院所完成，并遵照国家有关规定通过节能评估把关项目的能效水平。

（二）工艺

船舶制造工艺对生产过程的能耗水平有直接影响，也属于结构节能的范畴。生产工艺流程优化、减少工序环节、合理匹配用能设备可以减少大量能源消耗。例如，部分船厂采用先进工艺，利用专用工装代替焊接马板进行固定，这样可以节约制作、焊接、切割马板和清磨工序的能耗；通过工艺技术提高分段制作精度，达到无余量对接，可以避免对接时切割荒料，达到节能的目的；通过使用自动焊接设备代替手工焊接，提高焊接质量，减少清磨补焊的工作量，也可以节约大量能耗。目前，我国大型船厂工艺较为成熟、先进，但与日韩等造船强国相比，在很多细节上还有改进的空间，地方部分中小民营船厂的工艺较为简陋，优化改进的需求十分迫切。

（三）设备设施

船舶制造业生产设备设施众多，随着转换造船模式工作的逐渐深入，大部分总装造船厂已经淘汰了热加工的各种炉、窑，耗能设备以切割、焊接、冷加工及辅助生产的各种设备为主，能源品种主要为电能，约占主要生产能耗的70%～80%。比较特殊的，船舶制造中功率较大的坞门泵、龙门吊等设备由于使用频率不高，耗能比例较小，除了空压机组外，反而是电焊机、切割机等数量众多的小功率设备是最主要的耗能单元，其中，空压机用电约占总用电量的30%～40%，电焊机、切割机合计占总用电量的40%～50%。

造船厂辅助生产用能设备因地域不同而有很大差异，北方地区冬季需要使用燃煤或燃气锅炉供暖，造船厂厂区较大，供暖能耗相当可观，通常可达到用于主要生产的电力当量的7~10倍。南方地区没有供暖需求，但夏季用于制冷的辅助生产用电要远高于北方。此外，辅助生产用能还涉及到设备维修、照明、给排水、通风、洗浴、餐饮、通勤、运输等多个方面，约占企业总能耗的三分之一，在这些方面实行精益管理也将为企业带来可观的节能收益。

（四）能源管理

船舶制造企业管理节能潜力较大。研究表明，我国最先进的造船企业已采用与日韩相同的生产工艺，设备设施水平甚至超过日韩，但主要能耗指标仍然是日韩的2～4倍，因能源浪费产生的成本负担约与纯利润相当，严重制约了我国船舶制造业国际竞争力的进一步提升。目前，船舶制造业能源管理的最有效手段是建立健全的能源管理体系，在能源因素识别、评审、策划、指标分解、考核、预防与纠正等各个用能相关环节上建立完善的标准化作业流程，避免不合规项产生，从而达到持续改进能源绩效的目的。

（五）产品及生产设计

产品及生产设计的意义类似于项目规划与设计，也属于结构节能的范畴，不同的产品设计决定了后续不同的生产设计，进而决定制造过程，在生产条件已定的情况下，产品及生产设计直接定义了企业能耗的最小理论值和大致区间。目前，造船企业尚未将产品及生产设计能耗纳入考量，这一空白领域的节能潜力有待进行进一步深入研究。

（六）生产管理

生产管理对能耗水平的影响主要体现在生产调度方面，通过高水平的生产调度，可以实现各工序生产资源的合理配置，避免“大马拉小车”，并减少设备待机时间；可以有效减少中间环节，缩短作业流程；可以合理安排作业区布局，减少运输能耗等，从而取得明显的节能效果。

（七）技术水平

船舶制造属于劳动密集型产业，大型造船厂一线产业工人数量动辄数千甚至上万，由于人数众多，人员技术水平也是影响企业能耗的重要因素之一。技术水平主要可分为设备操作水平和施工水平两方面。同一生产设备由不同水平的人员操作，或采用不同的方法操作，能耗不尽相同，虽然微观上差距不大，但累加起来相当可观。施工水平的差异更加明显，尤其焊工的技能，由于焊接质量不达标导致的返工、补焊、清磨等工作造成的额外能源浪费非常巨大。

（八）节能意识

员工节能意识也是影响企业能耗的因素之一。长久以来，我国习惯于粗放式增长，船舶制造业更是如此，员工节能意识普遍不强，开放式用能习以为常。同样的企业，不同节能意识的员工会造成能耗水平有很大差别。员工节能意识强弱与员工受教育程度、自身素质、企业文化、奖惩措施、节能培训与宣传等有直接关系。

二、加强船舶制造业节能工作的措施建议

（一）建立健全体制机制

（1）健全行政管理体制。由工业和信息化部或船舶工业行业协会牵头，设立统一、专业的行业节能管理机构，定期组织由业内节能专家组成的评审组开展能源评审、能源审计、碳盘查、节能诊断等工作，为各企业切实提高能源管理水平提供技术服务，同时支撑主管部门制订行业节能政策及其他管理职能。避免运动式管理，保证工作的持续性与稳定性，避免多头管理造成行业割裂与信息孤岛，保证工作的专业性与规范性。

（2）建立准入退出制度。进一步完善和加强固定资产投资项目的节能评估机制，实行严格的能效准入制度，做好源头控制，避免行业周期上行时大量只顾生产不顾社会责任的中小企业涌入。建立对已投产企业的评价与退出机制。定期对各企业实行抽查，强制淘汰国家明令禁止的落后生产工艺和高耗能设备设施，对逾期不予改正者取消其造船资格。

（3）完善能效考核体系。全面考核各类因素对企业用能的影响，将不列入节能评估范畴的固定资产投资项目（包括设备设施）设计、产品与生产设计、生产管理的能效水平纳入考核体系，建立相应的统计与考核指标、完善计算方法，充分考虑过去被企业忽视的各种设计与生产管理环节的能效水平。

（4）加大财政投入力度。设立节能专项基金，重点用于保障能源计量、统计、标准研究、节能规划、能源管理体系建设等基础性工作和重大工程技术改造项目的开展。同时，对于积极开展节能工作的企业，给予一定的税收优惠及其他配套政策奖励。

（二）应用专业节能工具

（1）丰富完善标准体系。标准是提升行业竞争力的最有效手段。目前，船舶制造业能源节约与综合利用的标准体系尚未建立，能耗统计与考核指标只有万元产值综合能耗、万元增加值综合能耗两种，远远不能满足政策制定、考核奖惩、同业对标等需求，因此，应加强标准研究，比对国外船舶制造业、国内其他相近行业等，尽快丰富完善现有标准并形成体系。

（2）加强规划引导作用。在充分掌握我国船舶制造业能效水平的基础上，加大对造船强国船舶制造业能源利用状况的研究力度，深入比对分析我国船舶制造的节能潜力，并合理制定行业节能规划。

（3）推广能源管理体系。能源管理体系是集成型的能源管理工具，经国内外不同类型行业多年来实践证明，具有良好的管理节能效果。对于我国船舶制造企业而言，当前建立能源管理体系主要有三个关键要素需要重点把握：首先，明确岗位职责。做到节能工作不重不漏，事事有人做、人人有事做，形成横向到边、竖向到底的能源管理网络。由于船舶制造属于劳动密集型产业，外包工在大型船厂广泛存在，各项管理制度往往难以贯彻到这一层级，造成管理效果大打折扣。其次，严格执行奖惩。在完善计量器具配备，建立科学的统计与考核体系的前提下实行严格的奖惩制度，确保体系绩效的持续提高。第三，完善管理制度。根据体系的模块设计逐步完善各项能源管理制度，将节能工作规范化、标准化、程式化。

（三）加强内外信息交流

（1）加强宣传工作力度。节能工作不仅技术性、专业性强，而且也是一个企业文化软实力的体现。正是由于能源利用与人类活动存在广泛的联系，可帮助企业采用多种宣传方式全方位打造节能文化，教育员工不仅生产中注重节能，日常生活中也要培养节约意识，不仅生产部门要节能，辅助部门也要承担相应的责任。

（2）开展多种技能培训。建立行业节能专家库，建设在线培训系统，组织专家为各企业提供节能技能远程培训，全面满足企业的培训需求。

（3）加强信息能力建设。搭建行业节能信息交流平台，组织造船企业交流节能工作经验，学习借鉴造船强国船舶制造业能源管理的先进经验并进行项目合作。有条件的企业可在实现实时监控的能源管理中心的基础上建设行业节能云，利用云计算和大数据技术创造节能新知识、新方法，进一步提升能源管理水平。

参考文献：

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[3] A造船企业能源消耗及节能策略研究[Z].北京理工大学工商管理硕士（MBA）学位论文.

[4] 交通水运行业节能工作难点和对策[J].交通节能与环保，2007（7）.

（作者单位：谭效时，中国船舶重工集团公司第七一四研究所；刘宝国，天津新港船舶重工有限责任公司；姚锐，武昌船舶重工集团有限公司；王海文，山海关船舶重工有限责任公司）