能源评审在煤层气企业中的应用

2023-08-03李昱童

上海节能 2023年7期

李昱童

海油总节能减排监测中心有限公司

0 引言

建立健全能源管理体系是国家持续对重点用能单位提出的基本管理要求。在新时期，立足新发展阶段，中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中，再次将“健全能源管理体系，强化重点用能单位节能管理和目标责任考核”作为大幅提升能源利用效率的重要手段［1］。根据《能源管理体系要求及使用指南》（GB/T 23331-2020/ISO 50001:2018）给出的定义，能源评审是基于数据和其它信息，分析能源效率、能源使用和能源消耗，以识别主要能源使用和能源绩效改进的机会［2］。在实践中，能源评审是能源管理体系策划的关键一环，能源评审的完成质量直接影响能源管理体系运行和持续改进的效果。为建立能源管理体系而开展的能源评审通常又称为初始能源评审。本文以某煤层气企业所开展的初始能源评审实践为例，阐述能源评审的各个环节以及所需关注的重点事项。

1 明确能源评审的基本事项

在开始能源评审之前，首先需要明确能源评审的基本事项，包括能源评审的依据、范围、边界、评审期、数据对比期以及开展现场工作的时间。能源评审依据主要为本次能源评审工作开展所依据的法律、法规、政策、标准等，需要注意对文件适用性、标准有效性的梳理。评审的范围和边界通常与能源管理体系的覆盖范围保持一致。评审期一般选择上一个统计年度，有时也以特定的时间段（如半年）作为评审期，数据对比期则选择过去的两到三年为宜。能源评审通常需要以充分的现场调研为基础，通过与现场一线员工的沟通交流，更好地识别能源使用中存在的薄弱环节以及能源绩效改进的机会，因此需要明确现场工作开展的时间。

2 了解企业基本信息

通过资料收集，掌握被评审企业的基本信息，包括所属行业、企业性质、主要产品、主要工艺、用能结构、能源流向等。

本例中的企业主要从事煤层气的勘探和开发，当煤层气勘探完成且确定具有商业价值后进入开发阶段，企业采用“多点接入，柔性集输，一级增压”的方式，遵循“井口-阀组-集气站”的方式进行集输。具体到每口煤层气井，首先钻井，随后进行压裂、排采，排采前期由于采气管道没有建成，一般将煤层气点火放空或直接放空。采气管道建成后，临近井煤层气通过采气管线进入阀组站，区域内阀组站的气通过集气管线进入集气站，增压后进入外输管线进行销售。

该企业能源消费结构主要由煤层气、电力、柴油、汽油等构成。其中：煤层气全部自产，主要供燃气发电机组、气动机以及供暖锅炉使用；电力部分外购自国家电网，供场站、集气站等生产、生活使用；柴油全部外购，供部分井场柴油发电机消耗；汽油全部外购，由公务车辆使用消耗。

3 评价法律法规及其它要求执行情况

在对相关的节能法律、法规及其它要求进行收集、识别和梳理的基础上，最终汇总形成适用于企业的法律法规及其它要求清单，并对其合规性进行评价。本例共识别出企业需要遵守的法律法规及标准等共129项，经评价，企业在生产经营活动中能够遵守这些法律法规及标准。

4 评审企业能源管理基本情况

对企业的能源管理机构、能源管理制度、能源计量管理、能源统计管理、能源目标指标管理、能源供应管理等情况进行评审，重点需关注的内容如下：

1）能源管理机构

对企业能源管理组织机构是否建立、岗位设置及职责分工是否明确、能源管理岗位负责人能力是否满足要求等情况进行评审。在实践中发现，部分企业存在能源管理机构频繁调整，能源管理工作交接不流畅、能源管理人员一岗多责、专业能力有限，机构设置流于形式等现象，均需在能源评审中予以评价。

2）能源管理制度

评审企业与能源管理相关的管理制度体系的全面性和可操作性，包括能源采购、能源计量、能源统计、考核奖惩、节能专项资金等方面的制度。在实践中发现，部分企业的能源管理制度内容并不实用，对能源管理人员的日常工作并不具有指导性作用。

3）能源计量管理

根据GB 17167 对企业能源计量管理文件的完整性和有效性进行评审，包括能源计量器具台账、能源计量网络图、配备率完好率统计表、检定与校准记录、检维修人员的资质、地方能源计量审查记录等。在对台账评审时需要注意区分产品计量器具与能源计量器具。在文件评审的基础上需要辅以现场核实，同时对能耗在线监测系统的安装与运行情况进行调研。

4）能源统计管理

评审企业能源统计工作的开展情况，包括制度、机构、岗位、统计流程、原始记录、台账、报表、统计分析等。对于原煤、天然气占主要能源使用的企业还需重点关注企业能源折标系数的选取是否合理。对于重点用能单位需关注国家能源利用状况报告制度执行情况。

5）能源目标指标管理

评审企业目前能源目标、指标设置的适应性、合理性、可操作性，目标指标的细化、分解、考核情况等。在对本例中企业评审时发现，企业仅基于公司层面设立了单位产品综合能耗和单位产值综合能耗的能源指标，但由于其下属分公司能源消费结构并不相同，且不统计产值指标，因此公司级能源指标对下属分公司、各区块并不具备考核价值，无法分解落实。本次初始能源评审的一个重点任务即是帮助企业建立“公司-分公司-区块-设备”四级考核指标体系。

6）能源供应管理

关注企业对于能源、能源服务、产品、设备等方面的采购管理要求。在实践中发现部分企业只建立了能源采购管理制度，而忽略了对能源服务、产品、设备等方面提出节能管理要求。

5 分析企业能源利用状况

通过对企业能源利用状况的分析，识别企业主要能源使用清单，判定在能耗中占比较大能源、场所、设备、设施等以及在能源绩效改进方面具有较大潜力的能源种类。

本例中的企业主要的能源使用为煤层气和电力，其中煤层气为最大的能源消耗，近三年占比均达到了64%以上。近年随着企业逐步开展动力改造，企业大部分生产现场改用市政电网为排采提供动力，部分燃气发电机、柴油发电机停用，因此企业煤层气和柴油消耗呈不同程度的下降趋势，电力消耗呈上升趋势。考虑到近三年企业由原先的自发电改为使用网电，用能结构发生较大变化，因此本次初始能源评审认为，评审期内的能源消费结构代表了企业目前的实际情况，其中煤层气为最大的能源消耗，占总能耗的65%，电力占31%，柴油和汽油各占3%和2%，用量较少。煤层气主要供燃气发电机、气动机、燃气压缩机、锅炉等主要用能设备使用消耗。

经数据比对分析发现，三家分公司的能源消费结构和用能各不相同，其中A 分公司能耗在三家分公司中占比最高，占全公司综合能耗的90%以上，其中用能结构以煤层气和电力为主。B 分公司能源消费结构以电力和柴油为主。C 分公司由于开采致密气，无需使用抽油机，因此能耗最低，能源消费结构以汽油和电力为主。因此，确定企业主要能源使用清单如表1所示。

表1 某煤层气企业主要能源使用清单

6 评估企业能源绩效

评估企业能源绩效主要包括对企业、设备能源绩效的现状、历史变化趋势、提升的可能性分析、对主要用能设备影响因素的识别等。

6.1 企业能源绩效评审

对企业能源绩效进行全面的评审很大程度上关系到最终输出能源绩效参数和能源基准的准确与合理，有助于企业建立更为完善、细化的指标体系。本例中企业下辖三家分公司A、B、C，每家分公司下辖若干采气区块，各区块均包括负责采气的井场和负责外输的集气站或采气厂，各井场的能源消耗和采气量、各集气站或采气厂的能源消耗和外输量基本配备了计量器具，并进行统计。考虑到各分公司用能结构不同、各区块开采年限不同，因此本次能源评审对三家分公司下属的各个区块的开采和外输单耗指标分别进行评审。企业开采过程单耗指标包括单位开采量气耗、单位开采量电耗、单位开采量柴油消耗量、单位开采量综合能耗等。集输过程单耗指标主要包括单位外输量气耗、单位外输量电耗、单位外输量综合能耗等。

在评审过程中也发现存在某区块开采过程和集输过程耗电量无法分开的情况，需要企业在未来加强能源计量器具配备的基础上逐步完善指标体系。

6.2 主要用能设备能源绩效评审

对主要用能设备能源绩效的评审首先需要梳理企业主要用能设备清单，然后对能源绩效的评审可以结合近年开展的节能监测工作报告，辅以现场开展设备能效测试，并结合国家发布的四批次《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》以及电动机、压缩机等国家强制能效标准，对企业主要用能设备的能源绩效水平进行分析评价。

本例中企业主要用能设备的种类从井场来看，A 分公司和B 分公司以开采煤层气为主，井场主要用能设备以抽油机、燃气/柴油发电机和气动机为主。在调研中发现A分公司大部分区块处于开发后期，部分井口需要通过加装压缩机来提高后期产量，增加了能源消耗。C 分公司由于以开采致密气为主，开采阶段井口仅需安装采气树即可完成气体的开采，而不需安装抽油机。从集气站层面来看，各分公司集气站的主要用能设备均以压缩机为主。经过现场调研和核实，企业不存在高耗能淘汰落后设备，企业近年对各井场积极开展抽油机变频改造、远程控制和间歇性抽排工作，主要用能设备的管理及运行情况良好，但也存在部分主要用能设备运行效率较低的情况，建议企业定期开展节能监测工作，并适时考虑设备更新。

6.3 主要用能设备影响因素的识别

对主要用能设备影响因素的识别包括对企业能源消耗有重要影响的设备、设施、系统、过程和人员现状的分析。从能源购入存储、加工转换、输送分配和最终使用等四个环节识别对企业主要能源使用产生影响的不可控变量。从人、机、料、法、环等方面识别对企业主要能源使用产生影响的可控变量。在实践中，对影响因素的识别需充分调动企业全体员工参与其中，集思广益以达到最好的效果。

7 识别企业节能改进机会

分析、识别企业节能改进机会要针对每个能源使用节点，运用能源审计、物料平衡、能量平衡、能源监测等能源因素识别工具，识别出本节点内影响能源消耗、能源利用效率的能源因素。针对每个识别出来的能源因素，采用专家判断法、面谈法、过程观察法、是非判断法、打分法、能效对标法、因果分析法等分析方法找到问题产生的原因，针对原因寻找最佳解决方案并防止再次发生，以达到节约能源的目标。

在本例中，分别从能源、设备、过程控制、管理以及废弃能的角度对企业进行识别和梳理，发现企业存在进一步加强市电改造、普及远程控制、完善计量、探索放空气回收等节能改进机会。

8 未来能源使用和消耗评估

对企业未来能源使用和消耗的评估需要以企业最新五年规划的完成情况、新增固定资产投资项目情况、市场开发情况等为基础，判断未来一段时间企业能源消费结构、能源消费总量以及强度变化趋势。在实践中除了对公司层级进行评估外，还需对分公司或车间层级的能源使用和消耗进行评估。

在本例中，随着电网改造的持续进行，以及企业整体投资开发力度的不断加大，未来企业的能源消耗量将出现较大增幅，并且能源消费结构也将进一步发生改变，届时将以电力为主要能源消耗。单耗指标方面，由于煤层气开发的特点，随着单井开发进入中后期，企业的单耗指标将不断改善。

9 能源评审的输出

通过对企业能源绩效和节能潜力的分析，能源评审最终将输出能源绩效参数、能源基准、能源目标、指标、能源管理实施方案以及能源绩效参数监测计划。

通过能源评审定期对能源绩效参数和能源基准进行更新对保证能源管理体系的持续改进至关重要。能源绩效参数的设立并非一成不变，在能源计量器具不断完善的基础上企业的能源绩效参数可以不断丰富、细化。能源基准的合理确定则需要综合分析企业近年以及未来的能源消费结构和能效水平的变化趋势。本例中通过能源评审为企业建立了公司级、分公司级、区块级以及主要用能设备级等四级能源绩效参数指标体系(如图1 所示)。考虑到企业近年能源消费结构不断变化，因此本次能源评审将企业评审期各项能源绩效指标确定为公司级、分公司级以及区块级的能源基准，在未来能源结构进一步调整后及时对能源基准进行更新。主要用能设备级能源基准则主要依据国家、行业及企业相关节能标准中的有关要求进行确定，在实践中如有相关设备最新的节能监测报告也可依据监测值进行设立。