合同能源管理在氧化铝工业中的应用

薛 克

（中国长城铝业有限公司，河南 郑州 450041）

1 中国氧化铝工业和合同能源管理的发展状况

中国氧化铝工业起始于20世纪50年代，进入新世纪后，氧化铝工业飞速发展，2018年中国氧化铝产能已达到8427万吨，占全球产能的57.43%。目前，我国有40多家企业生产氧化铝，各企业由于地理位置差异，使用的矿石、能源不同，能源成本差异较大，能源成本占氧化铝制造成本的26%～60%，因此降低能源消耗不仅是氧化铝成本控制、提高产品竞争力的主要手段，也是促进节能减排、倡导清洁生产的需要[1]。

合同能源管理是20世纪70年代从西方发达国家开始发展起来的，是基于市场化运作、以盈利为目的的一种节能项目模式，之后逐步发展完善，形成了节能服务公司为企业提供节能潜力诊断、可行性分析、项目融资、项目实施、节能监测和运行维护等全方位服务，节能服务公司通过分享项目节能效益来回收项目投资、获得项目利润[2]。我国20世纪90年代末引入合同能源管理机制，近些年蓬勃发展，2018年我国合同能源管理项目投资额已经达到1167亿元。

2 氧化铝工业实施合同能源管理的必要性

首先，氧化铝行业是高耗能行业，能源消耗大，我国氧化铝企业全部是与国家（或当地政府）签订节能目标责任书的“万家企业”重点用能单位，承担着完成国家节能减排目标的责任；第二，一些企业还存在能源只是生产保障的传统理念，能源生产、运输、使用等环节管理粗放，能源利用效率不高；第三，氧化铝能源成本占比较大，降低能源消耗是提高企业竞争力的重要手段[3]。氧化铝生产企业需要提高能源效率，往往欠缺节能技术和项目资金，或对新技术信任不足，而节能服务公司掌握着大量节能技术，走在节能新技术应用的前沿。合同能源管理既可以提供先进的节能技术和项目资金，还打消了氧化铝企业对新技术应用效果的疑虑，实现合作共赢。所以不管是社会效益，还是创造企业价值，氧化铝工业实施合同能源管理进行节能改造是必要的。

3 合同能源管理在氧化铝工业企业的实践

3.1 实施合同能源管理对泵浦进行节能改造。

氧化铝工业使用泵浦较多，百万吨以上氧化铝企业的泵浦就有500台以上，泵浦大多存在如下问题：①效率低。某氧化铝厂使用量最多的杂质泵200ZJ-A60泵的效率仅40%左右。②过流部件使用寿命短。一般平均40天～60天。③盘根密封或机封大量用水，不仅浪费珍贵的水资源，且进入生产流程，增加了系统的能耗。④检修频繁，运转周期短，个体笨重，检修工时多，影响企业人均产值的提高。因此氧化铝工业泵浦节能改造势在必行。

某氧化铝厂对56台的泵浦实施了合同能源管理模式的改造，节能服务公司在泵体、叶轮构造、轴密封、联轴器等方面获得9项国家专利，拥有高效、节能、耐磨、寿命长、无泄漏的两相流渣浆泵的核心技术。先进技术与生产实践的结合，产生了巨大效益，每年节约能源折合标煤量4000吨以上。

3.2 实施合同能源管理对焙烧炉烟气余热进行回收

氧化铝工业使用焙烧炉脱除氢氧化铝中的部分结晶水和附着水，焙烧炉排出的废气中水蒸汽比例高达50%以上，废气温度在140℃～160℃，烟气直接外排到大气中，造成巨大热量损失。最大限度回收废气中的显热和水蒸气潜热，节能减排效果将非常显著。

某氧化铝厂对日产2300吨氧化铝焙烧炉实施合同能源管理对烟气余热进行回收。节能服务公司采用某设计院的专利技术，在焙烧炉排烟机附近安装换热塔，排烟机出口的烟气从换热塔下部进入，来自蒸发的循环下水从换热塔上部进入，热烟气和冷水在换热塔中直接接触进行热交换。

换热后的冷烟气从换热塔顶部接入焙烧炉现有的烟囱排空，换热后的热水在换热塔底部沉降分离。溢流热水用泵送到溶出工序，底流用泵送去压滤分离回收氧化铝。回收热量超过20kgce/t-ao，同时还回收了烟气中的氧化铝，有很好的经济效益。

3.3 实施合同能源管理对高压电机、风机、空压机进行节能改造

氧化铝工业的电机、风机、空压机等都是较大的耗电设备。一些企业存在效率较低的电机、风机、空压机，设备更新改造需投入高额资金，对于一些企业投入大量资金更新设备不太现实，但是这些设备较低的能效又使氧化铝成本居高不下，产品竞争力不强，形成了恶性循环，合同能源管理有效解决了这个难题。

某水电厂承担着向某氧化铝厂的供水任务，节能服务公司应用成熟技术对供水系统进行节能改造，节电率达到30%以上；某电厂承担着向某氧化铝厂提供蒸汽和电力任务，锅炉一次风机、二次风机、引风机采用耗电较大，节能服务公司对这6台风机进行变频改造，节电率超过35%；某氧化铝厂部分空压机设备落后，采用合同能源管理淘汰了效率较低的老式空压机，借改造时机整合了厂区空压布局，优化了空压机管网和人员配置，节电率超过30%，劳动生产率显著提高。

4 氧化铝行业合同能源管理模式的建议

国家为规范合同能源管理项目，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会已经发布并实施了《合同能源管理技术通则》（GB/T24915-2000）和《节能量测量和验证技术通则》（GB/T28750-2012）国家标准。

虽然国家在规范和推广合同能源管理模式上给予高度的支持和关注，但是随着近年来合同能源管理的迅猛发展，产值和投资额快速增长，出现了诸多问题，影响合同能源管理的发展，如节能服务公司采用的技术不成熟，致使节能量少或不节能，造成投资失误；节能服务公司对行业不了解，诊断结果与实施效果差距较大，达不到节能目标；节能服务公司在不同企业投资的同类项目重要合同条款差异过大，影响双方持续合作；节能服务公司和企业在节能效益核算上分歧等。建议国家或行业协会建立节能服务公司诚信服务体系和节能技术分享体系，根据实施项目的效果、质量等方面进行打分评级，促使节能服务公司和用能企业在实施合同能源管理项目规范运作，健康发展，促进行业能源效率快速提升。

5 结语

合同能源管理模式在氧化铝行业的引入，使先进技术和资金应用于氧化铝行业，提升了氧化铝行业技术装备水平，降低氧化铝产品能源支出，提升了氧化铝产品竞争力，同时提升能源效率、减少能源消耗，降低了温室气体排放，有利于改善环境状况，是利国、利民、利企的好模式。