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关键词:钢铁行业;低碳经济;发展策略
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.004
1 低碳经济对钢铁行业的冲击
第一,国内钢铁行业的钢铁比重过高是国内单位钢产量中的二氧化碳过量排放的根本原因。截至当下,欧美等众多发达国家中的电炉钢比例都很大,所以冶炼钢铁的比例总体较低。例如:美国、德国、日本的钢铁单位中的钢铁比分别为:<0.4、0.65、0.73。中国的钢铁储备量总体不大,由于资源匮乏,所以在电炉钢这一块的比例相对较小,这也是国内钢铁行业比例一直不能有效降低的原因,2000年、2005年、2008年的铁钢比分别为:1.02、0.97、0.94.在这期间,高炉冶炼的碳排放是电炉的5倍左右,甚至更多,所以中国的钢产量二氧化碳排放一直偏高。
第二,将煤炭作为一次能源的中国钢铁行业也是国内钢产量二氧化碳总体排放较多的原因。在欧洲钢铁生产中,他们大多使用石油、天然气等碳含量较小的材料作为燃料,使用的电能大多数是燃油、天然气、风能、核能以及太阳能发电。和国外相比,国内钢铁业使用最多的是碳含量为主的燃料,在整体流程中,煤炭消耗占整体材料消耗的90%以上,煤炭发电是国内发电的主要元素。所以,欧洲钢铁单位的钢产量二氧化碳排放系数总体不高,电炉与高炉流程分别为:0.4t与1.7t,与之相反的是,国内钢铁企业的单位钢二氧化碳排放系数并不高。在日本与韩国的钢铁企业中,他们所使用的一次能源主要也是煤炭,和我国钢铁企业有很多相似之处,但是从二氧化碳的排放强度来看:日本与韩国的碳排放明显比中国偏低,造成这种差别的根本原因是,国内钢铁企业的能效总体偏小。
第三,国内钢铁企业的能效偏低也是国内钢铁二氧化碳排放强度较大的原因。综上所述:日本与韩国的能源构造和中国的钢铁企业总体相似,由于国内钢铁企业能耗总体不大,这让中国钢铁单位的产品以及碳排放总强度明显超过日韩。但是,我们也应该看到,随着政府的重视,国内也加大了对减排节能投入,很多新技术与装备被应用到生产中,随着其生产能效的改善,二氧化碳单位产品的强度也在逐渐减小。
2 低碳视角下钢铁行业发展对策
2.1 优化政府策略,提高相关制度的驱动与导向力
节能环保、低碳经济作为现代化发展的重要方面,它是推动国民建设与经济协调发展的重要方面。从当前的国内发展来看:我国的低碳经济不管是法律体系,还是政府策略都还处于弱势状态,很多方面都需要不断完善。对此,除了要完善政府策略,确保立法,在信贷政策、策略、退税以及出口上都必须给予相应的优惠,对于传统、落后的重复性项目,给予良好的调控。
缺乏有效的节能减排奖励制度,是推广技能减排一大障碍。针对这方面,我们可以借鉴国外先进的经验与有效的建议,然后结合国内实际情况,制定适合中国节能减排的策略与法规。具体如:资源综合性规划、需求的侧面管理、能源单位服务、系统收费、能源标识和标准等。
2.2 重视观念进化,促进低碳节能经济建设
从当前的局势来看:让钢铁行业从粗放型经营向集约化转变,对改善钢铁经济效益与运行质量具有重大影响。为了处理好人文环境与经济发展之间的关系,不能完全依赖高污染的环境、高消耗的资源,在牺牲自然生态的背景下赢得工业建设与社会发展,而是将低碳节能放到新科技、新能源以及新生活变革中,这样才能促进生态发展与现代化建设。
2.3 完善产能构造,提高产品竞争
近年来,随着现代化建设的不断推进,国内钢铁行业在能耗上有所控制,虽然环境也得到了很好的改善,但是事实上,它和发达国家还有很大距离。尤其是很多大中型企业并没有真正放弃落后的产能,很多都被转移到中小或者偏远企业。对此,在钢铁企业发展与转型中,必须搞好减排节能与淘汰陈旧的工作,通过切实贯彻《钢铁产业调整与振兴规划》,以确保相关工作切实得到实施。在认真做好二次建设、产能过剩、促进企业发展意见中,通过完善钢铁企业产业策略,帮助钢铁单位在环保、能耗以及综合应用资源上发挥更好的作用。对于调整能源结构,相关单位必须尽快转变以煤为主的构造,使用新型的清洁能源,以更好的发挥核能、风能、生物能、太阳能作用,通过提高资源运用率和循环使用过程,促进可持续利用与发展。
2.4 促进技术发展,推动产业进化
从当前的发展情况来看:国内节能技术不管在扩散还是管理、资金与体系创新中都有很多障碍,最显著的问题是:其节能技术以及研究成果缺乏,节能技术在改进中缺乏足够的资金投入。当前,国内钢铁企业在创新技术发展上的投入只占销售的0.8%左右,发达的工业国家在5%左右。而资金匮乏,则是造成钢铁行业总体匮乏的主要原因,由于缺乏核心技术与设备,知识产权较少,过于依赖进口,在缺乏管理与规划的过程中,对产业也构成了很大的影响。对此,除了要增强科技投入,还必须做好技术推广、应用和开发,通过做好二氧化碳炼钢技术与集团储存,从而落实能源消耗,改善能源发展与科技建设,用较低的能源消耗促进经济建设与发展,促进环境资源、自然消费和谐发展;通过改善产业含量以及产品附加值,从源头上推动产业进化,改善产出。
参考文献:
[1]高成康,陈杉,王申川,秦威.中国钢铁行业低碳模式及其相关政策分析[J].中国冶金,2015(01):50-53+57.
[2]叶婷婷.低碳经济视角下钢铁企业价值链会计成本研究[J].会计之友,2014(04):36-40.
关键词:轧钢工序;节能技术;能耗因素
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.029
0 前言
我国地大物博,能源众多,但是能源消耗速度也是非常之快,对于各行各业生产工艺的节能技术进行提高是眼下的当务之急。而轧钢的生产,很大程度上受到了轧钢节能技术的影响。随着科技的发展,在轧钢生产过程中,涌现出了很多的新工艺和新技术。在轧钢生产过程中,对各项工序系数节能效果的改变和调节,能在确保轧钢生产质量与性能的同时,最大限度的轧钢在生产过程中所产生的能源消耗。
1 我国轧钢生产能耗的现状
钢铁行业是我国的一大国民支柱产业,但同时,在其能源消耗上,也占据着相当大的比例,且随着国内钢铁市场的不断扩大,钢铁行业的能源消耗量也在随之增长。当前,国内钢铁产品的质量不断获得提升,也不断涌现出新的种类,加工工序变得更为复杂,因此,其在生产过程中所产生的能源消耗也在不停增长中。比起国外现行轧钢工艺的能源消耗,国内的钢铁不管是冷轧工序还是热轧工序都要比国外高得多。若是在轧钢工艺中有效利用上这些多余的能量消耗,那么钢材的产量毫无疑问就会比就会相应增多。而且有调查显示,不管是在轧钢技术、还是管理上,国内和先进国家相比还是存有较大差距,同样是生产过程中的能量消耗问题,国外就比国内平均每吨少40.4kgce。轧钢加热炉是整个钢系统中非常重要的能耗设备,其能耗是整个轧钢系统的7层,因此,控制好轧钢生产过程中产生的能源消耗,可以带给国内巨大的节能效果。
2 影响到轧钢工序能耗的具体因素分析
(1)加热温度的影响。轧钢工序能量消耗主要包含有三个部分,分别是燃料能量消耗、电力设备能量消耗以及氧化烧损,其中影响到轧钢工序能耗最大的一个因素便是其加热温度。通过调查显示,当加热温度处在1150℃~1250℃之间,它的单位热量消耗会在温度下降的同时也跟着下降。而且,为了避免钢坯的生产出现延误或是差错,能耗也能得到下降,加热温度可做适当的降低。
(2)轧钢炉子热效率。轧钢炉子的加热方式和其内部结构也能影响到能量的消耗,良好的轧钢炉子加热方式对于提升燃料的燃烧效率十分有效果,单位燃料产生的热量也会更多。同时,在炉子的内部结构上,特别是良好的炉衬结构,能有效提高炉子的保温效果,从而减少热量的流失。
(3)钢种生产方式的影响。轧钢生产方式作为轧钢生产工序里节能的关键技术之一,在实际生产过程中,燃料消耗量会受到不同钢种加热工艺、温度以及时间的影响,若是钢种生产工艺不符合相应的标准和要求,很难达到理想的轧钢效果,在能量损耗上也会造成多余的浪费。
3 轧钢生产节能技术
(1)加热炉节能技术。加热炉是节能的重点之一。首先,它能为轧钢生产提供动力,其中蓄热式燃烧技术是目前为止最为常用的节能技术。研究显示,在轧钢厂内,将蓄热燃烧技术运用在加热炉中,其研究结果显示,单位内所消耗掉的指数平均下降有百分之二十左右,可以说拥有非常好的节能效果,并且,为了将燃料的消耗量控制尽量控制在最低,从而减轻成本,可用蓄热式节能炉最大化的回收炉内烟气热量,最为关键的一点便在于,这种新型节能炉能够有效降低诸如二氧化碳和氮氧化物这之类有害气体的排放量,减轻对空气产生的污染,因此得到了行业内的广泛关注。再一个,是加热炉绝热技术与高温节能涂料的使用,随着科技技术手段的不断发明和创新,很多新型材料得到运用,其中耐火烧筑类型的材料已逐步被使用在加热炉内部中,还由炭化硅粉节的使用,该种材料节能效果好,对于加热炉生产效率的提升有着非常大的帮助,同时也进一步增强了经济效益。最后,将高温低氧燃烧技术运用进加热炉内,也是减低生产成本的一大措施。且高温低氧燃烧技术能够以高温烟气的回收量节省大量的燃烧成本。
(2)适当降低钢坯加热温度。研究表明,想要将有效节省热电能和刚才氧化的损耗,可将钢坯加热温度进行适当的降低,通常情况下,可细分为三个阶段进行加热炉内的控制,钢坯出炉时的加热温度以及断面温差是各阶段实际参数控制的耦合结果。各个阶段的耦合结果不尽相同,为了将耦合结果明确化,对于不同钢种和规格,应对应的将加热温度降至35℃左右。另外,在热转钢坯超过300℃时,务必减少其加热时间,并降低其加热温度,从而实现综合节能。
(3)低温轧制和轧制工艺技术。轧钢生产过程中的低温轧制技术能够有效降低轧钢能耗。加热炉出钢温度的大小对于燃料消耗也是一大因素,其温度在降低时,燃料损耗便会得到相应减轻,与之相对,其变形抗力也会随之增加。根据近些年的相关实践研究成果表明,低温轧制技术在燃料上,有着非常明显的节能效果,温度为1100℃时,此时进行出锅,并相应降低温度,能将能耗节省至9.6%,且氧化铁皮量也会随着出锅温度的降低而减轻。通过以上这些,可以有效增强低温轧制技术运用所带来的效益提升,对于可以抵消因轧制功率而加大的成本,特别是对钢板轧机,工艺技术能有效控制轧制的能耗。同时,钢的热轧温度通常是在800℃~1250℃间,变形区轧辊表面温度能有500℃左右,故而为了更好的降低温度,可将轧辊用大量水进行冷却。热轧工艺会在使用过程中,因热轧力的降低,其轧制动力的消耗也会下降为8%。
4 结束语
总之,我国作为钢铁生产与消耗的大国,但是在轧钢工序的能耗上,依然和国外存有较大的差距。因此,在轧钢生产工序中,从加热炉、钢坯加热温度以及低温轧制和轧制技术等方面作为切入点,以提高轧钢工序的能量利用率,从而在确保质量与性能的同时,还能实现大幅度的节能生产。本文就轧钢生产中轧钢工序的节能技术提出了自己的一点拙见,希望能为相关人员提供出有价值的参考文献,以献出自己的一份绵薄之力。
参考文献:
[1]孙明全,刘洋.轧钢生产中节能技术分析[J].科技与企业,2014(25001):144.
关键词 钢铁企业;余热;节能减排
中图分类号TF7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0050-01
1 余热的概述
在钢铁企业中,余热是在已投入运行的工业耗能装置中,能源利用的设备没有被充分利用的资源,也就是废弃的剩余能源。
它包括高温废气余热、冷却介质余热、废水余热和烟气余热、炉膛底部余热和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。
2 余热资源利用路径
综合利用余热有两种方式:一类是动力利用,即将余热转换为电能或者机械能;另一类是热利用,即利用余热来预热空气、干燥产品、供应热水或蒸汽以及供暖和制冷等。
3 余热资源的能量
余热资源在各行业的生产过程中存有丰富的能量,特别是在我们钢铁行业中存在的量更大,余热回收实例更多,比如轧钢连续加热中的余热回收;坯件加热炉中的余热回收;线材退火炉中的余热回收;烧结机中的余热回收。
其回收原理都是利用换热器设备将余热转化成热能空气,将余热重复利用,提高热能利用率,降低能源消耗。
所以,能够充分的利用余热资源是钢铁企业节能减排,降低能耗的主要内容和手段之一。在节能规划期间,企业要加大节能技术的改造力度,充分挖掘余热利用的潜在能量,给企业带来很好的经济效益。
4 余热的利用技术
4.1热管技术
热管技术是一种新型高效的传热元件,其优点是导热快,具有良好的等温性能,并且热管的适应温度范围一般为-200℃~2000℃,这是其他传热元件难以达到的。
4.2气化冷却技术
汽化冷却就是冷却水吸收的热量用于自身的蒸发,通过水的汽化潜热带走受热部件的热量,使部件得到冷却。
其优点为汽化冷却的冷却效率高;大大减少冷却水的消耗量,可减少到冷却水用量的1/30~1/100,汽化冷却所产生的蒸汽可供用户使用。
4.3热泵技术
热泵是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。热泵分为空气源热泵和地源热泵。采用热泵的供热方式与直接燃烧矿物燃料供热方式相比,可以节省燃料40%以上,相应减少CO2的排放量。
热泵热源可以是工业循环冷却水(如高温烟气冷却水等),通过热泵回收低品位热源中的热能,使热能利用效率最大化。
5 余热的利用方式
1)直接供热式采暖。用蒸汽加热采暖循环水后直接向用户供热,这种供热方式称为直接供热,但只适用于较小面积的采暖系统;
2)间接供热式采暖。间接供热式采暖系统是将供热系统分为两个循环回路,通过换热站内的表面式换热器将两个循环回路联系在一起;
3)回收凝结水产生的蒸汽。用废蒸汽来加热水,然后供给工业生产或生活使用
6 余热资源分布及回收方式
7余热技术的推广和建议
钢铁行业生产环节较多,包括烧结、球团、焦化、炼铁、转炉、电炉及钢延加工业多个环节。
钢铁企业的余热资源占企业总用能的37%,其中产品显热占39%、废烟气显热占37%、冷却水显热占15%、炉渣显热占9%其中烧结、高炉炼铁和转炉炼钢环节余热资源丰富,是钢铁余热发电应用的主要领域。
在增强煤气回收的质量和减少蒸汽放散量的方面,应优化锅炉设计,提高蒸汽压力和品质,增加钢铁厂本身利用蒸汽的能力,提高电能转化效率。
8结论
[关键词] 河北省 钢铁工业 产能过剩 生态创新
[中图分类号] F127 [文献标识码] A [文章编号] 1004-6623(2015)03-0085-04
[基金项目] 河北省十三五前期规划重大课题“十三五河北省化解过剩产能对策研究”(DRC13-14)。
[作者简介] 蒋秀兰(1976 ― ),女,河北黄骅人,石家庄铁道大学副教授,中国社会科学院研究生院工业经济系博士生,研究方向:技术创新、生态经济;王晓奕(1972 ― ),女,河北武邑人,河北省发展改革委员会规划处副调研员,研究方向:宏观经济管理。
河北是钢铁大省,产能占全国钢铁行业1/4,出现了严重的产能过剩,其污染排放是影响河北和整个京津冀区域环境质量的主要因素,如何兼顾经济发展的速度和质量,是河北面临的重大挑战。
一、河北钢铁工业产能过剩现状
钢铁被《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》中列入严重产能过剩行业,是大气污染的主要排放源和河北治污的重要对象。从产量角度看,河北是钢铁工业大省,在全国钢铁产量中占较大比重,2013年在全国粗钢、生铁和钢材总产量中河北都位于全国之首,在全国总产量占比中分别达24.20%、24.02%和21.41%。
2013年河北粗钢、生铁、钢材的增长率并不高。从纵向时间维度来看,河北钢铁行业近年来产量增长迅速,由于多重因素的影响,不同年份之间增长率的差别较大。
当前河北钢铁产能过剩是一种严重的结构性、长期性过剩。钢铁行业的产能利用率非常低,距离合理水平差距较大;低端产品产能过剩,高端产品产能不足;产能过剩持续时间较长。目前河北SO2排放量有26.6%出自钢铁产业;烟粉尘排放量中来自钢铁产业的占比高达40%。
河北化解钢铁过剩产能的力度逐步加大,2014年压减了炼铁、炼钢各1500万吨的产能,超额完成任务;根据环保部门要求,重点钢铁企业针对环保问题制定了相应的整改方案,产能严重过剩问题已经得到了初步缓解。2014年,河北粗钢、钢材、生铁累计产量分别为18530.34万吨、23995.24万吨和16932.57万吨,其中粗钢、生铁比2013年同期分别下降0.6%、0.99%,是2000年以来的首次负增长。但是,由于当前宏观经济形势正处于“三期叠加”时期,经济增速放缓、经济结构逐步趋优,高产量、低需求、低效益,环保和转型压力大已成为河北钢铁行业面临的新常态,化解过剩产能仍然面临严峻的挑战。
二、河北钢铁产能过剩主要原因
当前河北钢铁产能过剩是多因素综合影响而形成的,既有宏观经济方面因素,也有钢铁产业自身发展的原因,还有经济因素之外的、更深层次的体制性问题。
1. 宏观经济发展由强刺激、快速度转入“新常态”,三大需求下降
为缓解2008年金融危机带来的困难,我国出台了“4万亿”投资和宽松的货币政策等扩张性的刺激政策,给钢铁行业带来了巨大的需求,拉动了钢铁行业的投资和产能产量的大幅度增加,积压了大量过剩产能。但随着经济发展由高速转入中高速的新常态,工业投资增速回落,消费需求方面的增速也在平稳下降,工业出口增长处于低水平状态,因此依靠快速经济增长来化解钢铁过剩产能几乎不可能。需求减少加上以往累计下来的库存压力,导致河北钢铁产能过剩情况严重。
2. 缺乏经济、技术、环保约束,企业很容易扩张产能
从企业角度看,要素成本与技术、环保等方面的标准是影响钢铁产能形成和扩张的重要因素。当前河北生产要素市场不健全,定价机制不合理,造成资源要素价格扭曲,缺乏在技术、环保等方面的约束标准,造成企业很容易进入钢铁行业,产能很容易实现低成本扩张。
河北钢铁行业中,国有企业的资本、产能、产值比重最大,相比非国有企业能得到更多政策方面的扶持优惠,政府支持和资源的获取更为便利,即便经营不善,通过政府的扶持也不会被淘汰退出。这种软约束状态增加了钢铁企业过度投资的倾向。
总体上河北钢铁工业在产能扩张过程中缺乏技术标准约束。进入行业不设置技术壁垒,导致一些技术水平低,甚至不具备经营能力的企业进入,造成投资猛长;企业缺乏创新的意识,技术水平低、创新能力弱使企业间竞争主要依靠资源投入、规模经济和价格竞争,形成技术落后――企业产能低水平扩张――产能过剩这一结构性过剩形成机制。在环保约束不强的情况下,很多企业往往基于自利性角度忽略环保责任,偷排漏排。环保不达标的企业不会遭到淘汰,而且在趋利性的动机促使下继续进行产能扩张,以通过规模经济追求更大的利润。
河北省内一般大型国有企业(首钢、邯钢等)在环保投入上力度都较大,环保设备较齐全,超标排放污染物的情况较少。但很多中小型钢铁企业没有完全安装脱硫、除尘等环保设备,或者尽管安装却将其闲置或仅供应付检查临时启用。许多地方环保部门执法不力。
3. 以GDP为导向的政绩考核体系的影响
钢铁工业是河北的支柱产业,有的地方政府往往从政策等方面予以支持,尽一切可能扩产能、上项目,利用低价工业用地、税收优惠等政策措施鼓励产能继续扩张。为追求政绩,政府会对高污染、高能耗、不符合政策和环保标准的项目放宽标准,更为严重的甚至与企业共谋规避政策和环保约束,以达到提高GDP、提高税收水平和扩大就业等有利于提高政绩的目的。
4. 环绕京津,区域经济发展不协调,受京津辐射带动作用明显不足
河北具有全国独一无二的环绕京津的区位特点,这给河北带来的既有京津辐射带动的好处,也有由于京津虹吸作用带来的压力。河北高科技人才、创新企业等优势资源被北京、天津吸引而流出的情况有很多,而这也都是河北自身所缺乏的。优势资源的流失增大了河北产业结构优化的困难,能够留住的资源更多地还是集中在传统的钢铁等工业领域。
不仅如此,河北还要承接着京、津两地由于产业结构优化而外迁的一些制造业①。河北钢铁工业产能过剩在一定程度上与京津产业结构优化过程中的企业外迁有关。搬迁企业一方面能够促进当地经济的发展,创造更多的就业岗位和发挥带动作用,但从产能角度必然也会增加钢铁行业的产能。如果当地产能已经过剩,搬迁会使钢铁产能进一步过剩。
三、河北化解钢铁过剩产能的对策建议
针对当前河北钢铁行业面临的形势,应全方位从政府、行业、企业三个角度,以生态创新为手段,推进河北钢铁行业化解过剩产能和实现产业转型。
(一)政府视角:增强生态环保理念,加强环境管制
从生态创新的视角看,应主要把握好以下几个方面:
首先是理念的创新。政府宏观决策要以生态环保理念为导向,制定与化解钢铁过剩产能的各项政策时,都要以有利于生态文明建设为原则,根据资源和环境承载力等指标,界定河北钢铁产能总量合理区间范围,将产能标准压缩到经济发展与环境清洁能够结合最佳的“度”,达到控制钢铁产能数量和质量的双重目标。要改变政绩理念,把能源资源消耗、大气、水、土壤污染等生态环保指标纳入政绩考核体系;树立开放的生态创新理念,将承接京津钢铁产业转移与生态技术创新和企业重组结合起来,将化解过剩产能与抓住“一带一路”战略机遇结合起来,实现钢铁产能资源在更广泛范围内的有效配置。
第二,对钢铁行业实行恰当而严格的环境管制,优化钢铁产能结构。波特假说(Porter & Van Der Linde, 1995)提出了对环境规制作用的积极看法,认为环境规制如果是严厉而恰当的,会激励生态创新行为(弱波特假说),引导企业积极设法提高资源利用率,通过先发优势实现减少企业成本,或者提高销售收入从而建立竞争优势(强波特假说)。与其他创新相比,生态创新更容易受到环境规制的影响。政府要对钢铁企业进行严格的环境管制,对钢铁行业能耗、资源消耗,废气、废水、废弃物、噪声等排放等方面,制定约束标准并严格贯彻实施,给企业创造一个公平的市场竞争环境,对于超过能耗限额标准、社会贡献率低、环保废物排放高的企业通过专业性的排名压减淘汰。让企业切实承担起环境成本,从企业层面加强生态创新的动力。
(二)产业角度:打造高品质生态产业链,优化行业空间布局
产业层次属于中观层次的生态创新,钢铁工业是重化工行业,耗能高,污染排放大,对环境造成的负面影响比较大。行业主管部门、行业协会应积极发挥作用,为行业在节能环保方面的技术交流提供平台,鼓励行业整体的生态创新,鼓励钢铁行业在节能减排、生态环保等方面的竞争,在规范行业秩序的同时促进产品结构的优化。
钢铁行业产业关联度高,河北钢铁集团应发挥大型企业的优势,整合产业链资源,与上游采矿、能源工业、交通运输业和下游的房地产、机械、汽车、装备制造等行业,以生态环保为导向,结成战略合作关系,基于高效率的供应链管理打造高品质生态产业链。
产业空间布局要充分考虑钢铁行业对城市环境的影响,减少对市区的环境污染和节约运输成本,尽快推进钢铁退城搬迁。要充分利用河北地理位置上的临海优势,向沿海临港地区或有资源优势的地区布局钢铁产业,并充分考虑与京、津二市的互动与互补。
(三)企业角度:从理念到技术、体制与机制的全方位生态创新
作为微观经济主体,钢铁企业的行为是行业生态创新和解决产能过剩问题的基础。钢铁企业生态创新应从如下方面推进:
首先,最重要的是理念的层次的创新。钢铁企业是传统资源型企业的典型代表,企业经营理念必须体现生态环保思想,与企业战略制定、企业文化建设、社会责任管理等方面实现高度融合,切实承担起企业在生态环保等方面的社会责任。要加大节能环保方面的投入,增强企业的生态创新能力与发展后劲。
第二,积极推进生态技术和工艺流程创新。结合企业实际进一步推广应用钢铁行业领先的节能技术,对钢铁生产过程全工序产生的煤气、热能进行回收,并对工业用水和固体废弃物进行全回收和再利用,实现资源循环使用和建立“绿色制造”体系。
第三,体制机制创新。有了理念的导向与技术支撑的基础,企业还需要从体制和机制进行根本性创新,才能实现企业向生态、节能、环保理念的转型。管理体制方面,企业应设立专门负责生态环保方面规划和具体业务的部门,配备专业的环保技术人员,制定与生态环保密切相关的具体制度体系。管理机制方面,钢铁企业要真正建立起以生态环保理念为导向的激励机制,通过利益引导、政令推动和心理导向等手段,形成环保理念和行为的动力机制;对违背生态环保理念的行为进行约束。
[参考文献]
[1] 林毅夫,巫和懋,邢亦青.潮涌现象与产能过剩的形成机制[J].经济研究,2010(10)4-19.
[2] 刘志彪,王建优. 制造业的产能过剩与产业升级战略[J].经济学家,2000(1).
[3] 薛维君. 化解过剩产能的河北思考[N]. 河北日报, 2013-11-06.
[4] 吴艳荣. 为了“脱胎换骨”,不惜“伤筋动骨” [N.] 河北日报. 2014 -03 -11.
[5] 河北省统计局. 河北经济年鉴[M].北京:中国统计出版社 2000-2012.
[6] 陈文玲.化解过剩产能需要新思路和新突破[J].经济研究参考,2014(7)94-96.
[7] 王立国,高越青.基于技术进步视角的产能过剩问题研究[J].财经问题研究,2012(2)26-32.
[8] 皮建才. 中国地方重复建设的内在机制研究[J]. 经济理论与经济管理,2008(4).
[9] 杨振.激励扭曲视角下的产能过剩形成机制及其治理研究[J].经济学家,2013(10)48-54.
[10] 产业信息网.http:///data/ .
[11] 张群,冯梅,于可慧. 中国钢铁产业产能过剩影响因素分析[J].数理统计与管理,2014(2)191-202.
[12] 冯梅.陈鹏.中国钢铁产业产能过剩程度的量化分析与预警[J].中国软科学,2013(5)110-116.
[13] 王荆阳.“一带一路”提振钢铁需求 河北欲向境外转移过剩产能谋求产业升级[N].证券日报,2014-11-19.
【关键词】合同能源管理;钢铁企业;节能改造;应用
【中图分类号】F206 【文献标识码】A 【文章编号】1002-736X(201 2)05-0070-04
合同能源管理(EPC)是节能服务公司
(Energy Management Company,简称EMCo)通过对相关企业提供节能改造的技术支持、风险规避及资金保障,为客户提供节能改造相关服务,并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资并取得利润的一种商业运作模式,实质是用企业未来减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务模式(许泓,2002)。目前,随着节能降耗理念逐渐被企业所重视,合同能源管理因其自身优势取得了快速的发展,同时成为了企业推进节能降耗的重要工具,但目前在钢铁企业中的应用还较少。本文依据钢铁企业节能改造的现状,分析出合同能源管理在钢铁企业应用中的主要障碍因素,并在此基础上提出可行的对策建议,即通过第三方交易平台来促进钢铁企业与EPC间的合作,以便促进合同能源管理在钢铁企业更好地推广应用,促进钢铁企业的节能降耗。
一、合同能源管理(EPC)
(一)合同能源管理(EPC)及节能服务公司(EMCo)
合同能源管理(EPC)是一种新型的市场化节能机制,其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。EPC允许客户用未来的节能收益为目前的工厂和设备升级,以降低目前的能源消耗从而降低运行成本。节能服务公司(EMCo),也称能源管理公司,是一种基于EPC机制运作的、以营利为目的的专业化公司。EMCo是市场经济下的节能服务商业化实体,但其不是一般意义上的推销产品、设备或技术,而是通过EPC机制为客户提供集成化的节能服务和完整的节能解决方案(蔡瑾、何川,2008)。目前,我国EPC模式除了节能效益分享型、节能量保证型、能源费用托管型三种合同能源管理基本模式外,还出现了改造工程施工模式、能源管理服务模式等新型商务模式。
(二)我国EPC的发展现状
自20世纪70年代中期EPC兴起后,其在国外特别是北美和欧洲得到迅速发展。1998年,我国政府与世界银行和全球环境基金(GEF)共同实施的重大节能国际合作项目——“世行/GEF中国节能项目”,标志着EPC节能服务模式正式进入中国。目前,我国节能服务产业已初具雏形,产业队伍不断壮大,服务领域深入各个行业,EPC也已实现局部的产业化,但在许多高能耗、高物耗领域的应用还尚未广泛推广。据中国节能协会节能服务产业委员会(EMCA)统计,截至2010年底,全国EMCA会员数量已达到560家,全国运用合同能源管理(EPC)机制实施节能项目的EMCo增长到782家,节能服务产业从业人员增加到约17.5万人(EMCA,2011)。2005-2010年我国节能服务业增长变化。
二、EPC在我国钢铁企业中应用的现状
目前,我国有很多学者对EPC进行了研究。申晓刚(2008)研究了合同能源管理的发展并提出合理建议,其中提出未来发展需提高三个层面:政府加强鼓励和支持;建立节能服务公司和相应的第三方交易平台;加强流程控制,形成成熟的交易流程。曹江涛(2005)分析了整个合作能源管理的流程,证明了合作能源管理在高能耗产业中的合理性,为本文研究提供了理论基础。张岩(2010)曾利用合同能源管理项目的碳减排效果和碳排放交易,构建融入碳排放交易的合同能源管理项目融资模式,拓宽合同能源管理的融资渠道,为解决合同能源管理项目的融资问题提供帮助。谯川(2008)分析了EPC在公共建筑节能改造领域的可行性及其风险,并提出了风险防范措施,从内部及外部两个方面提出完善建议。董十弓(2010)分析了电信企业中合同能源管理出现的问题,为合同能源管理在钢铁企业的应用分析提供了研究基础。可以说,目前EPC理论的应用较为广泛,但其在高耗能的钢铁企业的应用较少。
EPC在钢铁企业中的应用主要在节能技术改造环节,即EMCo对钢铁企业开展节能技术改造服务,包括企业能耗审计、改造方案设计、能源管理合同的签订、设备采购及施工和后期维护等。实际上,EMCo可参与的钢铁企业节能改造项目涉及的环节很多,如高炉煤气回收利用、高炉炉顶余压干法TRT发电、焦化系统的干熄焦发电、炼钢系统转炉煤气回收和蒸汽制冷、轧钢系统的蓄热式燃烧改造、热装热送和电力系统的CCPP发电等等(陈冠军,2010)。EPC在钢铁企业成功实施的案例有:天津铁厂与中国节能环保科技投资有限公司合作的工业锅炉技术改造节能服务项目;首秦公司与北京惠德时代能源科技有限公司合作的照明系统节能改造项目,以及与北京金易奥科技发展有限公司合作的水泵系统节能改造项目;天津钢铁集团与北京国发华企节能科技有限公司合作的电机变频节能改造项目等。随着EPC的发展,其在钢铁企业中的应用领域也开始发生变化,由最初的边沿化、单体化节能改造,向核心化、系统化节能改造转变。
三、EPC在钢铁企业中的主要应用障碍分析
依据以上分析可知,EPC在钢铁企业中的应用面临许多问题,钢铁企业与EMCo之间的合作还存在诸多障碍。结合首钢、宝钢、济钢等钢铁企业的发展情况,分析EPC在其节能改造过程中的应用情况可知,目前我国钢铁公司实行EPC主要存在以下四个障碍。
关键词:轧钢工序;节能技术;能耗因素;
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、轧钢生产能耗现状
钢铁工业是能耗较大的行业,其能源消耗占据了我国能源消耗的13%,随着我国钢铁市场的不断扩大,其能源消耗量正在不断增大,而轧钢工序消耗的能源占据了我国钢铁行业总能耗的15%到20%。当前我国的钢铁产品质量和种类不断增加,其加工工序也逐渐的复杂化,其能量消耗也逐渐增大,通过调查显示我国的钢铁冷轧工序和热轧工序的能量消耗都高于国外现行的轧钢工艺。如果把多余消耗的能量都应用在轧钢工艺之中,则钢材产量则要多出17%左右。通过调查显示,我国的轧钢工艺的装备、技术和管理方式较为落后,每吨钢材的能量消耗高于国外的能耗40.4kgce,钢系统中的主要能耗设备是轧钢加热炉,其占据了轧钢系统中能好的70%左右,因此,我国的节能生产的潜力巨大。
二、影响轧钢工序能耗因素分析
1、加热温度的影响
轧钢工序的能量消耗主要包括燃料能量消耗、电力设备能量消耗、氧化烧损三个方面,虽然在轧钢生产中,影响轧钢工序能耗的因素较多,但是,加热温度是重要的影响因素,通过调查显示,单位热量消耗和钢坯加热温度有很大的关系,当加热温度处于1150℃到1250℃范围之内,温度下降10℃其单位热量消耗则降低,因此,要适当的降低加热温度,既要保证钢坯的正常生产,也要降低能量的消耗。而钢坯加热温度和单位电量消耗呈现线性关系,但是对于电耗影响较小,但是降低加热温度依然能够有效的节省电能消耗。
2、轧钢炉子热效率
轧钢炉子的加热方式以及其内部结构也是影响能量消耗的主要因素之一,良好的轧钢炉子加热方式可以有效提高燃料的燃烧效率,单位燃料产生的热量较多。此外炉子的内部结构,尤其是良好的炉衬结构可以有效提高炉子的保温效果,减少热量的流失。
3、钢种生产方式的影响
不同钢种的加热工艺、加热温度、加热时间各不相同,在生产的过程中,其燃料的消耗量也不同,如果对钢种的生产工艺使用不当,不但达不到理想的轧钢效果,也造成了额外能量的消耗,这是轧钢生产工序中节能的关键之一。
三、轧钢系统节能
1、降低加热炉煤气消耗
加热炉的单位热耗是单位重量坯料在炉内的热焓增量与炉子热效率的比值。因此,降低加热炉燃耗的途径就是降低热焓增量和提高炉子热效率。
降低热焓增量:提高坯料的入炉温度热送热装是冶金行业重点推广的节能技术,分三种形式:热装、直接热装、直接轧制。该技术可以明显降低加热炉燃耗,缩短钢坯在炉时间,对于质量要求不高的钢种均可热装。目前,热送热装在国内得到了广泛使用。
降低坯料的加热温度在保证加热质量、满足轧制要求的前提下,应适当降低钢坯加热温度,降低燃耗。钢坯加热温度在1150~1250℃的范围内,温度平均每降低10℃时,燃料节约2.1%,电耗增加0.8%,综合能耗平均降低1.65%。加热温度降低40℃,综合节能率可达到4.2%。另外,对于轧机刚度和电力设备满足低温轧制要求的轧钢厂,可采用低温轧制技术。开轧温度从1000~1150℃降至850~950℃,综合节能率可达到10%~20%,氧化铁皮厚度可减少0.15~0.2mm。
2、电机节能技术
轧钢工序有轧机、辊道、风机、水泵等设备,驱动设备消耗的能源均为电耗,故电机选择是关键。在电机设计中应避免大马拉小车,进行电机优化设计。在运行过程中主要采用变频调速技术,通过应用电机节能技术,可实现节电20%~40%。采用动态谐波抑制及无功补偿综合节能技术,降低电源侧电流谐波含量,调节三相不平衡,提高电能质量,降低线路损耗。
3、钢铁企业煤气资源合理利用
随着低热值煤气利用技术的开发,采用蓄热式燃烧技术,实现了工业炉窑燃用低热值煤气(高炉煤气)的可能,大量的焦炉煤气被置换出来。目前,一般是把这部分焦炉煤气送往自备发电厂发电。但是焦炉煤气发电成本较高,据一些企业利用焦炉煤气发电的成本核算结果表明,1m3焦炉煤气仅能产生1kWh电。殷瑞钰院士指出未来焦炉煤气的利用方式将是资源化利用,主要有焦炉煤气制取氢气、生产甲醇等化工产品,以及生产直接还原铁产品。
四、中板厂节能实践
该厂煤气消耗占工序能耗总量的88.8%,电量消耗占10.8%,两者是能源消耗的主要组成部分。另外,蒸汽回收量占能源消耗总量的7.05%,对降低工序能耗起到了重要作用。因此,节能工作也应围绕这几个方面开展。
1、提高热送坯料热装率和热装温度
热送热装在中板厂已经执行多年,取得了很好的节能效果,但要深入开展,将涉及多方面的因素,产销的平衡、产品质量的稳定、排产、生产计划的合理组织以及信息化的支撑等。(1)根据热送热装工作需要,建立信息化系统。首先,实现坯料温度的实时跟踪。一直以来,采用手工或定点在线测温的方式跟踪坯料温度,准确性不高、不具有实时性。为准确实时跟踪温度,通过回归分析,在不同坯料断面、季节、钢种条件下建立了坯料温度与其下连铸机后时间长短的关系。其次,完善订单管理系统,使装炉人员能够及时掌握订单的交付要求,以便根据节能原则组织生产。最后,热装温度与热装率是衡量热装水平的两个指标,但有些时候两者会有冲突,需要根据实际节能效果平衡两者之间的关系,因此,合理的评价机制也是极为重要的。
优化生产组织,提高热送坯料热量利用率。热装生产组织的约束条件主要有订单的品种、批量、交货时间,轧批次之间的厚度差,加热时间,冷、热坯料的衔接以及设备工况问题,只有对这些约束条件合理的考虑,才能制定出合理的生产顺序,发挥热装的节能效果。为此,根据生产必须遵守的原则,制定装炉基本原则。在基本原则基础上要做到:一、当料场的高等级热坯达到一定量时,马上安排装炉;二、装炉应使加热炉中冷、热坯连续的块数尽量大,尽量减少冷、热坯料混装;三、合理制定不同加热时间要求与不同等级热坯之间的衔接关系。综合以上原则,安排生产计划。2013年4-9月,中板厂94.4%的热送坯料能够热装进炉,热装比例71.8%,热装平均温度432℃,热坯料的平均温降损失144℃。
2、适当降低钢坯加热温度,节约燃料
钢坯加热必须满足轧制对温度的要求,包括钢坯加热温度、温度均匀性(断面温差)的要求。加热炉分三段控制,它们互相影响,钢坯出炉时的加热温度、断面温差是各段实际参数控制的耦合结果。为减少各段间难以预知的耦合影响,缩小了加热温度控制范围,在此基础上,根据不同钢种、不同规格轧制温度要求,将加热温度降低30~40℃。另外,对于入炉温度≥300℃的热装坯料,适当地缩短加热时间、降低加热温度,相对冷坯低20~30℃不等。通过适当降低加热温度,煤气消耗降低4.7%,综合能耗降低3.2%。
3、合理设计加热炉烧嘴
目前,中板厂加热炉使用焦炉煤气做燃料,但3座加热炉烧嘴均按照燃用混合煤气设计,型号偏大,实际生产只在10%~30%范围内调节使用,燃烧效果不好,调节性能差。2011年,利用1号加热炉改造的机会,对烧嘴进行了重新设计、选型,改造后炉温调节更加灵活,炉内火焰刚度更加合理,相对于未进行改造的2号、3号加热炉,煤气消耗减少6%。
4、加强余热余能回收,提高蒸汽外送能力
目前,加热炉产生的蒸汽全部外送公司管网,无放散,蒸汽外送达3.83kgce/t,比之前的2.67 kgce/t,增加回收1.16kgce/t。
5、管理节能
不同钢种的加热工艺(加热温度、加热时间)不同,生产时,燃料消耗也不同。如何评价加热炉生产管理、控制水平,是精细管理的要求。为此,量化了不同钢种类别的能耗标准,根据当班品种结构,建立当班煤气消耗的动态计划指标,实现对各班操作、控制的合理评价,提高职工成本意识。
结束语
轧钢节能对于轧钢生产产生了较大的影响,尤其是我国是能源消耗巨大,急需提高生产工艺的节能技术。当前当前轧钢技术的发展也都是在节能基础上开展,轧钢新技术、新工艺、新设备不断涌现,通过改变轧钢生产中的各道工序系数来调节其节能效果,降低工序能耗。
参考文献
[1].全国轧钢加热炉综合节能技术研讨会纪要[J].中国冶金,2013,06:55-56.
[2]金君.轧钢节能加热炉电气控制系统设计与分析[J].机电信息,2013,27:154-155.
【关键词】工业节能 能源 节能降耗 技术路线
随着我国的改革开放的深入和我国经济的快速发展,我国目前已经成为了世界上第一大能源生产国。但是,我国的能源消耗也是十分巨大的,在成为第一大能源生产国的同时也成为了第二大能源消费国。随着这种情况的加剧,我国目前的能源自给水平在逐年下降,对外的依附程度在增加。随着我国经济的更进一步的发展,这种能源供求关系的矛盾在更进一步的加剧,能源已经不能够完全的满足我国经济发展的速度,同时这也是限制我国经济健康快速发展的瓶颈。我国经济要想进行可持续的发展,就必须要大力开发新能源,同时还需要进行传统能源的结构优化配置,这样才能够缓解经济发展也能源之间的矛盾,才能够促进经济健康快速的发展。
一、我国工业节能现状
(一)工业生产过程中的技术和设备落后。我国的电力和钢铁等行业中都有着很大比例的落后设备在使用。由于受到政策和自身资金等原因的限制,造成了不少行业依然采用落后的技术和落后的设备来进行生产。在电力行业中,能源的效率低下、污染严重的小火力发电机组还占着很大的比例。而在钢铁行业中,所用的小高炉、小电炉和小焦炉等落后的机组也占有很大的比例,这些技术的落后都是导致能源效率低下的原因之一。
(二)余热和余能的巨大浪费。我国在经济快速发展的过程中,对于能源的需求是十分巨大的,在能源需求的过程中,往往会造成很多的余压余热的浪费,造成了不能够很好的利用。同时在工业生产的过程中产生的大量的可回收利用的可燃气,没有通过相应的措施和对策进行回收再循环利用。在现在的技术水平下,还有着很多的能源不能够进行充分的利用,造成了利用效率低下等,都是严重的阻碍了我国经济可持续发展的道路,都是当前迫切需要解决的问题。
(三)能源转化利用技术落后。电机和压缩机等设备用电量十分巨大,仅仅是2009年的用电量就约为22600亿度,达到了全社会终端用电的百分之七十左右。同时我国电机系统每年新增容量约为1.5亿千瓦,但是很多电机运行效率低下,和国外先进水平相比低百分之十到百分之三十左右。
(四)环境污染十分严重。我国的一些高污染行业如电力、钢铁和水泥等工业所产生的二氧化硫和氮氧化物以及粉尘颗粒和固体废弃物等排放超标严重,严重的影响了我国的空气质量,造成了我国环境的污染。特别是近期的全国各地的城市出现了不同程度的雾霾天气,严重的影响了人们的生活和健康。
二、节能和科学用能并存
我国在当前的经济形势下,需要大力的推广节能技术。节能是通过采用技术上和经济上以及社会上可以承受的措施和对此,从能源生产到消费的各个不同环节来降低消耗、减少污染物的排放,通过加强用能管理来达到合理的利用能源的目的。其本质是通过科学的方法和手段来达到节约用能。节约是通过相应的宣传措施和手段来制定节能规范,提高人的自觉性和相应的节能管理水平,来实现节能的目的。同时科学用能的含义包括:通过不同的方式来提高能源和各种资源的综合利用效率,从而降低甚至是避免通过消耗环境为代价;能源与环境相协调的过程。在能源的使用过程中,会出现一些废弃物的形成,这就需要注重和控制废弃物的形成和转化,降低额外能量的消耗,实现能源的利用的同时,减少废弃物的产生;转变模式,发展资源、能源和环境相互协调的一体化模式,实现资源的循环利用,同时还要保证最大程度的减少废弃物的出现。
我国只有通过科学的用能,才能促进和发展我国的经济。节能和科学用能是解决我国能源问题首先要考虑的问题,是我国能源发展的指导思想,也是我国能源发展的根本出发点。
三、解决对策和相应的措施
(一)加大能源结构调整,大力发展低能耗产业。加大能源结构调整和能源的消费结构,需要从相应的体制和政策等方面来采取强有力的措施,来加快发展相应的低能耗产业,从而降低高能耗产业在我国经济发展中的比重。同时,还需要大力的发展相应的循环经济,推进循环经济的发展模式和产业链的建设。鼓励和促进发展高新技术产业,不断的通过引进新技术和新设备等来提高高新技术所占的比重。同时,通过相应的对策和措施来鼓励运用高新技术推动传统产业的发展。
(二)通过技术节能来促进节能降耗。加强相应的低碳技术的研发和应用。并鼓励企业和大学、科研机构等通过自主创新的方式来达到依靠技术创新,提高设备的运行效率,并积极的采用新设备和新技术来进行节能降耗。加快节能技术的同时,还要加快相应节能技术的工程示范和推广。国家通过投资建设来组建国家级的实验室和研究中心,整合优秀资源,针对共性和关键的等进行积极的研发。
(三)制定相应的政策来鼓励企业进行节能。可以通过国家来制定相应的政策来鼓励和支持企业,通过对一些重大的节能工程项目给予一定的投资和政策的支持。通过政策的支持和引导,使企业形成节能减排的意识。深化能源改革,通过制定不同能源品质的价格,形成利于节能的价格激励机制等。
(四)完善相应的节能管理体系和法规。我国的节能减排管理体系和法规还不是很完善,需要通过制定完善的管理体系和法规来进行节能减排。同时,大力的推动节能产品的认证和能效标识的管理,通过采用市场机制来正确的引导消费者购买节能产品。以及建议节能减排目标责任制和考评体系等,实现节能减排方向的正确发展,促进我国经济和资源、能源的健康和谐发展。
参考文献:
[1]李火银,王亚博.我国节能现状调研与对策分析[J].节能,2013,(06).
在2010年10月18日的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中,节能环保在七大战略性新兴产业中高居第一。根据规划,到2020年节能环保将成为中国国民经济的支柱产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,为应对全球气候变化和适应产业绿色发展的国际趋势,结合我国面临的资源环境巨大压力,节能环保产业将以先进适用技术集成应用为重点,大力发展新型高效节能、先进环保、资源循环利用技术和装备,发展节能环保服务业和再制造产业等环保产业新业态。国家环境保护“十二五”规划则初步确定,“十二五”期间中国环保投资将达3.1万亿元,较“十一五”期间1.54万亿元的投资额大增121%。由此看来,节能环保紧连着国民生活的方方面面,其涉及范围之广,牵动的产业领域之多是其他产业难以比拟的,将成为中国经济转型的关键。
“十二五”能耗目标
单位gdp能耗再降17.3%
我国于2006年3月了《国民经济和社会发展十一五年规划纲要》,明确提出“十一五”期间单位gdp能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。2006年至2008年单位gdp能耗降低率分别为-2.74%,-5.04%,-5.20%。到2009年,全国单位gdp能耗为1.077吨标准煤/万元,比2008年降低3.61%。2010年第一季度,电力,钢铁,有色,建材,石油化工、化工等6大高耗能行业加快增长,导致全国单位gdp能耗上升3.2%,上半年单位gdp能耗同比上升0.09%,离20%目标的实现有一定差距。
根据规划,“十二五”期间单位gdp能耗将下降17.3%,煤炭占一次能源的比重将从70%下降到62%左右。“十三五”期间将下降16.6%,2020年要实现单位gdp能耗比2010年降低31%,达到该目标除了进行能源结构调整外,节能方面也具有很大潜力。
2010年5月公布的《国务院关于确保实现十一五节能减排目标通知》提出我国将加快实施节能减排重点工程。中央安排833亿元支持十大重点节能工程等建设,
合同能源管理
直接受益于国家补贴政策
合同能源管理项目广泛应用于工商业节能领域,据节能协会节能服务产业委员会统计,合同能源管理项目投资从2008年的116.7亿元增长到2009年的195.32亿元,同比增速为67.37%。合同能源管理及节能服务产业的发展,有望解决节能产业发展的瓶颈。
根据《2009年中国节能服务产业发展报告》,我国节能服务产业总产值由2008年的417.3亿元增至2009年的587.68亿元,同比增长40.83%;综合节能投资从2008年的253.2亿元增至2009年的360.37亿元,同比增长42.23%。我国合同能源管理项目投资从2008年的116.7亿元增至2009年的195.32亿元,同比增长67.37%。据中国节能协会节能服务产业委员会估算,中国2010年节能服务产业产值有望达到800亿元,增速保持在30%~40%,未来行业市场容量高达4000亿元。
目前我国不断加大对合同能源管理的支持力度,除了在《节约能源法》中已明确鼓励发展外,2010年还分别出台了《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》,《合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法》,预计未来合同能源管理将进入快速发展阶段。
工业节能
节能技术市场前景大
目前我国工业能源消费约占全部能源消费的70%,工业节能减排意义重大。目前我国淘汰落后产能是工业节能的重要方式,但是可以预计未来将越来越依靠节能技术的推广。2006年3月的《国民经济和社会发展十一五年规划纲要》提出了实施十大重点节能工程,其中包括锅炉窑炉改造,区域热点联产,余热余压利用、节约和替代石油,电机系统节能等。
(1)高效电机:将受益于节能产品惠民工程和停用低能效电机的政策
2010年6月我国的《节能产品惠民工程高效电机推广实施细则》规定了推广高效电机的财政补贴具体标准。2010年8月我国又公布了“节能产品惠民工程”高效电机推广目录(第一批)。此外,我国规定2011年7月1日以后能效等级为3或更低的电机将禁止销售。
我们认为由于高效电机成本高于传统电机,因此财政补贴后将减少两者之间的差距,因此会大大提高高效电机的市场份额。此外,根据research in china的数据,2008年我国能效等级为3或更低电机的比重约为79 8%,因此我国低效能电机停用政策将为高效电机带来巨大市场前景。
(2)余热锅炉:受益于钢铁企业技术推广政策
近些年我国余热锅炉产业发展迅速。2000年到2008年按产量计算行业的平均增速为26.1%,而2008和09年增速则接近60%。根据research in china预测,未来5年钢铁行业是最主要的余热锅炉使用者,其比重为22.9%,但目前我国大型钢铁企业使用余热技术比例较低,仅为30%~50%,其他行业则更低。
2009年12月我国了《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》,提出用3年时间在重点大中型钢铁企业中有针对性地推广烧结余热发电技术,预期在钢铁行业推广比例达到20%,形成157.5万吨标准煤的节能能力。并计划实施烧结余热发电技术的烧结机82台,预计总投资51.9亿元。2010年6月,我国了《关于进一步加大节能减排力度加快钢铁工业结构调整的若干意见》中提出大力推广高温高压干熄焦、干法除尘、煤气余热余压回收利用、烧结烟气脱硫等循环经济和节能减排新技术新工艺。余热利用技术的推广政策将进一步推动余热锅炉行业的景气,在未来几年继续保持较高增长。
建筑节能
节能标准不断提高带来巨大市场
2010年5月公布的《国务院关于确保实现十一五节能减排目标通知》提出:到2010年底,全国城镇新建建筑执行节能强制性标准比例达到95%以上。国外推行绿色建筑(不仅包括节能,还包括节水、节材、节地等),我国将同时推行强制性节能标准和绿色节能标准,节能建筑是事先按标准强制推行,绿色建筑是事后监测评价发证。
据估算,目前我国既有建筑面积约460亿平方米。截至2009年底,全国城镇累计建成节能建筑面积40.8亿平方米,节能建筑占城镇建筑面积的比例为21.7%。另一方面,近年来国家提高了建筑节能标准,2005~2010年全面启动建筑节能和推广绿色建筑,平均节能率达到50%:2010~2020年,将进一步提高建筑节能标准,平均节能率要达到65%。建筑节能市场潜力巨大,节能玻璃、保温墙体材料、石膏
板、节能幕墙等节能材料将因此受益。
二、环保
“十一五”期间我国环保产业可望保持年均15%-17%的增长速度。到2010年我国环保产业年产值预计将达8800亿元。我国环境污染治理投资占gdp比重逐年提高,从2000年的1.02%提高到2008年的1.49%。在水污染方面,“十五”期间投资规模为2700亿元,“十一五”期间为6400亿元,增长137%。大气污染方面,“十五”期间投资规模为2800亿元,“十一五”期间为6000亿元,增长114%。固废处理方面。“十五”期间投资规模仅为900亿元,“十一五”期间达到2100亿元,增长133%,年均增速为18.5%。
“十二五”期间,环境保护将在总量控制、质量--改善和环境风险防范上着力。“十二五”期间,环保工作将以污染防治为主。燃煤电厂和工业炉窑脱硫脱硝、污水处理厂升级改造和中小城镇污水处理,重金属污染防治、污水污泥处置、土壤修复,农村环境保护,颗粒物等大气复合污染防治等作为重点。
污水处理
提标、资源化成趋势,催生mbr等细分行业
污水处理包括工业废水,市政污水,农业废水等。据估计,“十二五”期间我国工业污水处理厂、市政污水处理厂、农业等领域会有超过1万亿元的投资空间。
城市污水处理产能仍有较大发展空间。据统计,2009年底投运的城镇污水产能达1.06亿立方米/日,在建0.52亿立方米/日,二者之和接近2008年底污水排放总量1.57亿立方米/日(包括工业),其中城市污水处理率达73%。“十二五”期间预计年均投产污水产能1000~1500万吨/日。城市产能建设增速将放缓并外扩,未来5年城市新建规模与县城相当,单厂规模减小。城镇污水处理设施建设资金中,预计地级市,县级市、县城污水厂,配套管网及城市,县城改建污水厂分别为260亿元、960亿元、280亿元,773亿元、168亿元和32亿元。
污水排放标准不断提高,资源化成趋势。2006年原国家环保总局规定城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭半封闭水域时,执行一级a标准。“十二五”规划氨氮排放将纳入约束指标,同时规划2015年城市污水处理再生利用率提高1.5个百分点至10%。这将推动mbr等新技术工艺发展,催生细分行业。
大气污染治理
除尘迎来结构调整,脱硫稳定增长,脱硝市场将启动
“十一五”期间,我国将cod、二氧化硫列入总量控制目标(分别下降10%),目前均超额完成。除尘年均市场规模约200亿元,“十二五”除尘市场增长趋于平稳,但是烟尘排放标准有可能从150mg/m3提高至30mg/m3,超过一半需要改造或者更换、袋式除尘由于具有较好的除尘效果,将迎来较快增长。脱硫市场预计年均投资规模可达100亿元。我国目前火电装机6.6亿千瓦,2009年脱硫装机达4.7亿千瓦。占71%。“十二五”期间仍有2亿千瓦机组需要改造,同时每年还需新建3000万~5000万机组,而已建部分每年10%需要更新。此外,钢铁烧结机脱硫将成为新增长点。
随着环保标准不断提高,氮氧化物也逐步列入控制目标。2008年我国氮氧化物排放量达到2000万吨,成为世界第一排放国,若无控制,氮氧化物排放量在2020年将达到3000万吨,给我国大气环境带来巨大威胁。2010年1月,国家颁布《火电厂氮氧化物防治技术政策》,规定低氮燃烧技术应作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术 当采用低氮燃烧技术后,氮氧化物排放浓度不达标或不满足总量控制要求时,应建设烟气脱硝设施。“十二五”期间,氮氧化物将作为约束性指标纳入总量控制范畴,目前脱硝加价政策正在研究当中。一旦出台将催化产生脱硝子行业,但预计规模相对脱硫要小一些。
固体废弃物处理
“十二五”期间增速最快的环保一级子行业
固体废弃物包括城市生活垃圾处理,危险废弃物处理、医疗废弃物处理等领域。其中生活垃圾处理成为亟待解决的问题。
我国城市生活垃圾处理行业起步稍晚于污水处理,但目前发展差距较大,产能建设高峰期仍未到来,其中垃圾处理费征收不全是重要制约因素。2002年实施城市生活垃圾处理收费制度以来,到2007年底约有380多个城市开征垃圾处理费,开征比例约60%,而收缴率不到50%,导致地方政府缺乏垃圾处理项目资金。
在2010年年终总结会上,日照钢铁控股集团有限公司(下称日钢)董事长、总经理杜双华对外宣布了日钢在节能减排和循环经济上取得的成绩:“几年来,我们在循环经济上累计投入资金30.2亿元,结果是2010年我们76亿元的利税有一半来自资源和废弃物的循环再利用。”
杜双华以一种不容置疑的姿态继续强调了节能减排的重要性,“必须要像抓主业一样抓好循环经济!公司由大转强,循环经济是主要增长点,环保是重要支撑点。”
杜双华的话,日钢环保部(下称环保部)副部长宋志浩是深有体会的。这位学热能出身的中年汉子在2003年底决定加入日钢,当时就是冲着这位“钢铁大亨”的节能减排理念而来的。杜双华这番话无疑是对他和环保部同事工作的肯定。
不过,在环保部所有员工的记忆里,他们已经忘记了奋斗在建设生产一线时,半个月、一个月都未能回一次家的辛苦,也淡忘了和其他部门在完成各自建设项目任务时的冲突。
狭路相逢
高炉煤气余压透平发电装置(下称TRT)发电,是利用高炉冶炼的副产品――高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能,再转化为电能。它是日钢最大的节能减排项目之一。这个项目从上马到运营都充满了挑战。
日钢2003年开始建设,2004年初,日钢就提出了购买TRT成套发电设备,这套设备是冶金工业推广节能和减少环境污染最“给力”的成套设备之一,这对日钢的未来具有非凡的意义。这也是杜双华从一开始就很重视的,然而,刚开始,环保部就迎来了第一个挑战。
购买第一批TRT成套发电设备就需要亿元以上的资金,“钱从哪里来?”这对刚刚成立、资金紧张的民营钢企来说,是一个问题,也是环保部最关心的一个问题。
经过一年左右的反复沟通,2005年,日钢与设备制造方陕西鼓风机集团有限公司(下称陕鼓)及中信银行联手,按“卖方信贷、买方付息”的融资模式提供了约1.2亿元的金融服务,终于为日钢购回了TRT发电成套设备。
“钱从哪里来”的困惑解决了,这让日钢环保部一下子从困顿中走向了希望。也让日钢在缺乏足够资金支持的情况下使很有市场前景的项目得到成功启动。对外经济贸易大学中国资本运营研究中心主任冯鹏程对《中国经济和信息化》记者表示,这在当时虽然算不上什么金融创新,但对民营企业来说非常不易,最终让日钢、陕鼓和中信银行实现了“三赢”。
历经曲折,终于把这些高达三层楼的“大家伙”买了回来。为了赶工期,环保部TRT项目组在建设过程中与高炉建设项目组发生了冲突。公司给高炉组和TRT项目组规定的时间都很紧,在日照市岚山区靠海的湿地上,仅有的通道让高炉组很着急。高炉组的负责人夏诚甚至躺在路上,堵住TRT项目组的工程车辆进入工地。
其实,夏诚之所以这么做,也无非是要完成自己的任务,但他的行动却与TRT项目组之间构成了冲突。狭路相逢中,冲突先是发生在夏诚与TRT项目组的司机之间,而后就迅速过渡到了高炉组与TRT项目组之间。
换句话说,两个生产部门之间的冲突其实就是日钢在生产与节能减排问题上的冲突。环保部一位负责人对《中国经济和信息化》记者说:“TRT属于节能减排的事,不是钢铁的主业,不是高炉生产过程中必须有的,没有TRT也能生产,所以说做TRT的工作也有些困难。”
最终,问题得以解决。2006年5月28日,日钢第一台TRT机组系统并网成功,结束了日钢没有TRT的历史,从而进入了高炉煤气节能利用的新阶段。
这个历时三年才建成的项目似乎预见了国家的节能减排政策。
是年3月16日,国家发改委了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,纲要指出,通过优化产业结构,特别是降低高耗能产业比重等。其中,钢铁等行业开展余热余压利用要作为10项重点工程来执行。
两年后,中央政府再次发文强调,要“突出抓好钢铁、有色金属、煤炭、电力、石油石化、化工、建材等重点耗能行业和年耗能1万吨标准煤以上企业的节能工作……推动企业积极调整产品结构,加快节能技术改造,降低能源消耗。”
当有的钢铁企业还在为建TRT成套发电设备犯难时,日钢所有16个高炉,已个个配有TRT,取得很大的效益。
2010年,日钢TRT吨铁发电29.9千瓦时,全国排名第7位,并获得了山东省环保产业协会授予的“山东省环境保护示范工程”荣誉。
独门秘笈
日钢的TRT刚刚建好时,有一个问题来了:日钢没有自己的TRT专业技术人才,这让负责人曾祥明很头疼。实际上,他也是个新人,刚从煤气发电项目组调到TRT项目组。曾祥明接到这个任务后,心里有些发怵。
无论曾祥明是否愿意,TRT发电机组必须运转起来的。但这样的困难仅靠曾祥明是无法解决的,于是,日钢就从山东省临沂电力学校招了一批毕业生,这是一批“有理论基础但实践能力不行”的学生。
为了把这批学生培养出来,曾祥明领着这批学生到TRT成套发电设备供应商陕鼓去学习。曾祥明带着这帮学生把TRT成套发电设备的使用方法和后期维护上的一些理论彻底学了一遍,但在实际操作中应该注意什么,可能遇到些什么问题,却是他们在陕鼓无法学到的。
实际上,唐山钢铁集团有限责任公司(下称唐钢)1号高炉TRT发电试验和并网72小时的连续运行在1993年10月就考核成功了,唐钢在TRT发电方面积累了丰富的经验。对日钢来说,他们渴望到这样的钢企去学习。
“通过参观学习,一些基本的工艺掌握了,我们心里也有个底了。就这样,我们没有外聘一个人,我们自己能源管控中心的员工,在公司相关领导的指导和设备科的协调配合下,最后把TRT设备转动起来了。”
曾祥明到现在还怀念那段日子,这段往事就像昨天发生的一样,能随时提出来讲述给不知情者听。
过去的那段日子成就了今天。对于人才,日钢会给他们创造足够好的环境,让他们奋力前行。“现在我们培养出了一批TRT技术人才,国内的一些钢厂聘请我们去他们那做指导,他们来我们这里学习。最让我们骄傲的是,我们的普通员工有到河北某钢厂当车间主任的,也有到临沂某钢厂当车间主任的。”
这其实是日钢环保部成功的独门秘笈――专业吃螃蟹。曾祥明说:“我们是新生儿,也不去争做第一个吃螃蟹者,因为我们没有这个优势,但是我们善于从第一个吃螃蟹者身上吸取经验教训。只有我们吸取了他们的经验教训,我们吃螃蟹时才会更专业,所以,我们要做专业吃螃蟹者。”
在其他节能减排项目上也是如此,在利用低温饱和蒸汽发电上,日钢也不是第一个吃螃蟹的。第一家吃螃蟹的是济南钢铁集团有限公司(下称济钢)。2007年1月,济钢上马了世界上第一台4500千瓦低温饱和蒸汽发电装备。然而,济钢的这项技术当时运用得却并不成功,“他们的发电机组选型选小了,因此造成了资源浪费。”曾祥明说。
吸取了经验教训的日钢,一下子就上了1.2万千瓦的低温饱和蒸汽发电装备。实际上,在利用低温饱和蒸汽的问题上,日钢早就有了这个想法,但没有急着上,他们是等着钢铁行业谁第一个上这个项目,他们好从中学到可资借鉴的经验之后做得更好。“我们保证低温蒸汽不排放,有1.2万千瓦就发1.2万千瓦的电,最高时能发到1.3~1.4万千瓦。”
三个“第一”
在日钢,环保部门的职工因为节能减排工作的重要性而有着不一样的待遇。2006年的一天,日钢的一辆班车在上班路上因为避让一辆迎面开来的大货车撞上了路边的民房,车上多人受伤。知道这事后的日钢总经理助理李刚立马就给环保部门的负责人马浩打电话,询问是否受伤。
马浩因为第一台高炉发电机组要急着上马,已经在岗位上连续工作了25天,调试前一天他可以回家一趟,但因为临时有事并没有回家。
在日钢,为了上马节能减排项目,发展循环经济,杜双华给马浩他们下了命令。什么时间要完成的项目就必须什么时间完成,没有可商量的余地。因此,直到现在,他们也可能会因为某一个项目必须在某个时间完成而连续上班。
马浩说:“我们当时有一个发电项目是1月19日开始动工的,到了9月10日第一台机组发电,用了8个月时间。这是创历史纪录的事。”创纪录的事还在发生。
2010年度,日钢取得了三项“第一”:吨钢排水量0.098立方米,吨钢化学耗氧(COD)排放量0.0036千克,吨钢耗新水2.82立方米,在中国钢铁协会86家企业中可谓树立了一个新标杆。
与此同时,日钢吨钢二氧化硫排放量减至1.25千克,吨钢烟粉尘排放量减至0.82千克,排名全国第四。
对此,环境保护部总工程师杨朝飞说:“日钢在循环经济节能减排方面取得的成绩是了不起的,也希望全国的钢铁行业都能像日钢一样把能源高效利用推广开来,把大量的余热、余压、可燃气体都充分利用起来,能源问题就没有什么困难了。”
对发展循环经济,杜双华如数家珍地提出了更为具体的措施,“要发挥循环经济生产设施的产能效益。2011年对转底炉固废项目、水钢渣超细粉和水泥项目、临沂矿业项目,要全部纳入生产系统规范化管理,提升公司整体效益。不要一说生产就是铁钢材,一提销售就是板棒线,我们的水泥、钢渣、化肥都要释放设计产能,发挥最佳效益。”
日钢是跟节能环保杠上了,因为“从企业经营实际和行业发展趋向来看,循环经济在我们自身来讲,不管是投资、产值还是效益回报,都已经上升到与钢铁主业相匹配的重要地位,并且在以后还将发挥出更大的作用。”