钢铁企业节能管理行为研究

杨本晓 丁晓涵 刘夏青

1 北京赛宝工业技术研究院有限公司 2 北京林业大学 3 工业和信息化部电子第五研究所服务型制造研究院

钢铁工业是国民经济发展不可替代的基础原材料产业，是我国建设现代化强国不可或缺的重要支撑。“十三五”以来，国家出台一系列政策推动钢铁企业节能降碳。根据中国钢铁协会统计，2015—2020年，重点钢铁企业吨钢综合能耗由574kgce下降至545kgce。进入“十四五”，在“双碳”目标指引下，我国对钢铁企业节能减碳提出了更高要求。由于能源和原材料价格的快速提升，钢铁企业普遍承受了更高成本、更低收益等运营压力，部分企业处于亏损负债状态。在此背景下，深入研究企业节能行为特征，运用能源管理数字化等新手段，进一步提高能源利用率，已成为我国钢铁企业节能减碳的重要突破口。

1 钢铁企业节能诊断基本情况

工业节能诊断，是对企业主要技术装备、关键工序工艺、能源计量管理等，开展能效识别与判断，为企业优化用能结构、提升用能效率、强化用能管理水平，提出改进措施和建议，促进节能降碳技术改造项目的实施。本文依据全国范围内的382 家代表性钢铁企业节能诊断数据，其中234 家为年能源消费量大于5000 吨标准煤的重点耗能企业。382 家钢铁企业的能源消费总量约14207万tce。

2 钢铁企业节能行为评测指标体系构建

依据《钢铁企业节能诊断服务指南》（2020 年版），本文将企业节能行为评测指标体系分为4 个一级指标和15 个二级指标。二级指标的类别划分及其在一级指标中的归属，依据《能源管理体系要求》《工业企业能源管理导则》《用能单位能源计量器具配备和管理通则》等文件进行设置。具体指标构成如表1所示。

表1 中国钢铁企业节能管理行为评测指标体系

3 钢铁企业节能管理行为评价模型构建

层次分析法AHP 专家意见和分析者客观判断两两结合，利用数学方法计算每个指标的权重值，构成判断矩阵：

相关权重计算公式为：

式中W—判断矩阵，记判断矩阵W中的元素为中Wij，该符号含义为要素i 与要素j 相比的重要性标度，对角线上的元素为Wii。表示将判断矩阵中的元素Wij按行相乘。

模糊评价法是对构成每个一级指标Vi的二级指标集Vij，进行模糊评价。由于二级指标Vij存在模糊性，难以或不可表示为具体数据，通过专家评分来得到Vij隶属于第t 个评语Vt的程度，由此构造出判断矩阵Si。然后将隶属度与Si相结合，计算出综合评价结果，以此判断系统的行为。

本文运用层次分析法和模糊评价法结合，对基础数据采取以下处理：首先，设置标度，分为不重要、比较不重要、一般、比较重要、非常重要五档，分别以1、2、3、4、5 进行数字量化。其次，构造判断矩阵，包括对一级指标和二级指标，每一层级指标之间，分别就不同测度进行比较打分。比较打分由学术界、政府界和企业界具备副高级以上职称的10 名专家进行。再次，相对重要程度计算和检验。根据打分结果构建要素权重表，最终得出企业节能行为各个要素的合理权重。

由表2 可见，一级指标组织构建与责任划分X1、管理文件与企业标准X2，较为重要，权重值分别为0.51 和0.29。其中，X1 最为重要，权重值占一半以上。钢铁企业节能管理行为中，是否构建相应的节能管理机构最为关键。

表2 一级指标权重

由表3 可见，X11 的权重最高，为0.62。X12 的权重次之，为0.29。X11 和X12 分别代表企业能源管理部门与岗位的设置，表明企业设置能源管理部门和能源管理岗位，明确各部门各岗位能源管理责任，对企业尤为重要。

表3 组织构建与责任划分X1的二级指标权重

由表4 可见，制定能源管理制度文件X22，相较制定能源管理程序文件X21 和制定能源管理相关标准X23，处于更为重要的位置。该指标在X2 的全部二级指标权重中，超过50%。

表4 管理文件与企业标准X2的二级指标权重

由表5 可见，能源计量器具清单和计量网络图X31、能源计量器具使用和维护档案X32，其权重占了较大比重。能耗数据的在线采集和实时监测X36，在X3 的全部二级指标权重中只占4%的份额。一方面表明企业对利用信息化手段，做好企业能源数据的实时监测，在当下仍未得到足够重视；另一方面表明钢铁行业在能源管理信息化建设方面存在着较大的改进空间。

表5 计量系统与信息化建设X3的二级指标权重

由表6 可见，宣传教育X41 在X4 的全部二级指标权重中仅占8%，在全部指标体系中的权重只占0.048%。相对而言，岗位培训相对宣传工作更为重要，虽然相较于其他一级指标，X4 所占权重较低，但我们应该认识到，企业提升节能意识，应从基层做起，宣传工作不可缺失。

表6 宣传教育与岗位培训X4 的二级指标权重

4 结果分析

为更好地评价我国钢铁企业的节能行为，本文将企业节能管理水平分为良好4～5、一般2～3、较差0～1三个等级，评测结果如表7。

表7 我国钢铁企业节能管理水平评测结果

从整体得分情况看，我国钢铁企业节能行为平均值为4.24 分，表明钢铁企业节能管理处于良好水平。但仍有部分企业节能行为处于较低水平，个别企业存在较大节能空间，在能源管理方面存在较大漏洞。一级指标得分均超过4 分，达到了良好水平，且标准差分布也较为均衡。组织构建与责任划分X1 得分最高为4.35，该项管理行为最为突出。管理文件与企业标准X2 平均值最低为4.08，且标准差最大，说明该指标企业得分较为分散，部分企业对制度制定不够重视。

6%的钢铁企业（24 家），得分位于0～1 较差等级区间；22%的钢铁企业（87 家），得分位于2～3 一般等级区间；72%的钢铁企业（285 家），得分位于4～5的良好等级区间。24 家较差等级企业，存在企业领导对节能降耗、资源综合利用认识水平较低的问题，突出表现在企业缺少专门的能源管理部门及能源管理制度。

各项指标达到良好水平的数量均超过60%，其中X1 实现良好水平的占77%，为四项一级指标中最高，表明大部分钢铁企业对于企业管理的基础工作比较重视；X2 达到良好水平的占64%，为四项一级指标中最低，制度是企业提高效率、规范行为和提供动力的源泉，但对于部分企业而言，制度和章程仍存在较大改进空间。X3 处于较差企业比例在四项一级指标中最高，表明仍存在大量企业未开展信息化、系统化和数字化建设。

5 建议

5.1 根据钢铁行业特点完善能源管理体系

按照《能源管理体系要求》（GB/T 23331-2012）要求，建立能源管理体系，并根据钢铁行业的生产特点和管理需求，个性化制定节能管理办法。在能力范围内，将能源管理设立为独立机构，制定节能管理办法，明晰组织构建与责任划分，落实节能管理职责。由独立管理机构落实能源监测、能耗计量、节能技改和节能考核，将节能工作作为系统性工作进行统筹，不断提高能源管理体系持续改进的有效性，最大限度挖掘节能潜力。

5.2 利用数字化技术提升钢铁企业节能智能化管理水平

建立设备、系统、工厂三级能源信息系统，在保证仪表正常使用的基础上，做好数据台账和统计分析。建立能源管理中心，进一步推进5G、大数据、人工智能、云计算、互联网等新一代信息技术，通过实时生产、能耗、设备数据采集、数据驱动建模等方式，在钢铁企业能源管理的创新应用。鼓励应用窑炉、钢包烘烤、厂内运输等智能化管控措施，建立用能全过程智能管控与评估平台，分析预测企业能源利用效率、碳排放趋势及减排潜力。全面推动能源管理数字化、网络化、智能化发展，提升整体能源管理水平。

5.3 鼓励钢铁企业接受专业节能管理服务和节能培训

通过全国节能宣传周等活动，提升企业员工的节能意识，形成良好的节能降碳社会风尚。积极引导专业节能服务机构，为钢铁企业提供节能诊断、能源审计、综合能源管理、节能改造等“一站式”专业化服务，鼓励节能服务机构为钢铁企业问诊把脉，深度查找用能问题，深挖节能潜力。通过上岗培训、清洁生产培训、节能技术、节能管理和节能政策等知识培训。提升员工节能管理水平。加强能源统计工作，并严格实施能耗定额管理制度，奖罚分明，提高企业员工的节能积极性。