友达光电能源管理体系中能源基线建立方法介绍

王音淇

（友达光电（苏州）有限公司，江苏苏州 210000）

0 引言

友达光电在能源体系管理中，节能量的计算，以提供能源绩效比较的量化为基准，并通过借用能源基准建立能源基线，反映特定时间点或特定时期的节能情况。

能源基线是藉由调整参数（影响能源使用或消耗的相关变数加以均化），将基线期之能源使用调整到不同的操作条件（如改善期的条件）所得到的能源预估。建立在能耗与产能、外气函值之间相关关系的基础上，给出能源基线的能耗调整曲线公式，通过公式计算出报告期内未做节能改善时的能耗值，并分析能耗值与实际能耗之间的关系，给出能源绩效的验证。

1 节能量概述

节能是在满足相等需要或达到相同目的的条件下，使能源消费量减少，这种减少就是节能。其减少的数量就是节能的数量。

1.1 节能量计算基础指标

节能量是一个相对的量，需要在一些基础指标计算的前提下，通过对比得出节能量。目前用来计算能源节约量的基础指标主要有两个。

1.1.1 单位产品产量（工作量）综合能源消费量

单位产品产量（工作量）综合能源消费量是观察生产某一种产品产量（工作量）所消耗各种能源总和的节约水平时采用的指标，如吨钢综合能耗、原油长输管道综合能耗等。

1.1.2 单位产品产量（工作量）单项能源消费量

单位产品产量（工作量）单项能源消费量是观察生产某一种产品产量（工作量）所消耗某一种能源节约水平时采用的指标，如每吨原煤耗电、每吨生铁耗焦炭。为了全面反映能源消费和节约的总水平，应在单位产值综合能源消费量的基础上，计算总节能量和节能率。用单位产品产量综合能耗和单位产品产量单项能耗计算的节能作为分析总节能量的补充。

1.2 相关系数

相关系数是测定变量之间关系密切程度的量[1-3]。对两个变量之间的线性相关程度的度量称为单相关系数。通常以r表示样本的相关系数，公式为：

计算该相关系数时，假定两个变量之间是线性关系，而且两个变量都是随机变量。相关系数的性质遵循以下规则。相关系数的值介于-1 与1 之间，即-1 ≤r≤1。当r＞0 时，表示两变量正相关；当r＜0 时，表示两变量为负相关；当|r|=1 时，表示两变量为完全线性相关，即函数关系；当r=1 时，称为完全正相关；而当r=-1 时，称为完全负相关；当r=0 时，表示两变量间无线性相关关系。当|r|≥0.8 时，可视为高度相关；当0.5 ≤|r|＜0.8 时，可视为中度相关；当0.3 ≤|r|＜0.5 时，视为低度相关；当|r|＜0.3时，说明两个变量之间的相关程度极弱。

2 友达光电能源使用状态介绍

公司主要所用能源为电、水、蒸汽、N2、柴油及天然气，其中柴油为备用蒸汽锅炉&备用发电机（蒸汽锅炉区域管道蒸汽出现异常时开启，每月定期测试）所用；天然气为公司员工饮食烹饪所用；蒸汽主要用于无尘室的恒温恒湿条件的调节；N2用于设备动力驱动辅助能源。总体来讲，电能占总能耗88%左右，电能、N2与生产直接相关，而在用能体系中电与N2的比为88:3，故能源管理体系中，节能量的考核主要考虑电能的节约[4]。

3 友达光电节能目标及影响因素

低碳营运是国际企业必须顺应的趋势，友达光电节能低碳的目标是2015 年（较2010 年）全公司制程减碳25%。

（1）友达光电电耗主要由CDA（压缩空气）用电、冰机用电、制程用电及其他办公用电。其中，CDA 是把外气压缩成5kg 压力空气，主用用于制程设备的自动设备控制；冰机主要是用于无尘室的恒温恒湿条件的管控。CDA 及冰机在运转时，生产效率受外气温度和湿度的影响，故其电耗受外气温度和湿度的影响较大[5]。

（2）在能源管理体系中，进行年度节能量计算时，因公司产品为来料代加工，制程设备的嫁动率是能耗效率的主要因素，而嫁动率与产能相关。

（3)公司内电缆线均为铜线，在传输中的铜线导致热损失，热损失公式为E=I2R，热损失受到铜线电阻的影响，而铜线电阻受温度及湿度的影响。

（4）依据耗能与外气温湿度以及嫁动率的关系，建立相关公式：节能量=基期能源消费量-报告期能源消费量。

4 建立耗能公式和节能量计算

数据样本选择2010 年的每月能耗、产能及外气焓值(如图1 所示），设定报告期内设备、能源种类不做大幅度改变的前提下，建立耗能公式。

图1 2010年度外气焓值曲线图

通过表1 可知，电耗与外气函值、产能呈相关系数R2=0.83 ≥0.8，呈正相关，相关性较好。

表1 双变数回归分析

能耗公式：

Y=4168537.19+32145.20054X1+6.60745612X2

其中，Y为当月能耗(kW·h)，X1为当月产能数据(m2)，X2为当月外气函值（kJ/kg）

报告期内能耗，通过报告期年度当月能耗、产能、外气函值等数据，以拟合出的能耗公式为依据，可绘制出报告期内的拟合能耗，见图2 红线部分。阴影区部分，则为报告期内的节能量。公式：

图2 能源基线拟合图

Y节能量=Y拟合值-Y报告期

若需得到节能率，则需要对Y节能量求平均值，公式：

节能率=Y节能量平均值/Y2010平均能耗

5 建立能源基线的优势

以2015 年数据为例进行节能率及节能成效确认，如图3 所示。

5.1 节能目标的完成情况

通过能源基线建立，可以更真实反映公司能源绩效，结果可知，2015 较2010 年节能27.4%高于节能目标25%。友达光电完成2015 年低碳25%目标。

5.2 深挖节能潜力

如图3 所示，2015 年12 个月中，每月节能量差异较小，而相对2010 年各月份来看，节能率呈现先递减再递增的趋势，这趋势需要进一步分析原因，深挖节能潜力方向，由于资料和时间有限，仅进行了能源基线建立的方法介绍，关于通过该能源基线建立来分析节能潜力今后将深入研究[6-7]。

6 结论

通过以2010 年作为基准年，分析能耗与产能、外气函值之间的相关性，确立报告期内的能耗基线公式，并分析由这一能源基线公式与报告期内实际耗能情况之间的关系，反映一特定时间点或时期的节能情况。基于建立能源基线的节能情况分析，有利于更真实反映公司能源绩效及节能潜力的深挖。