■ 譚效時 劉寶國 姚 銳 王海文

我國船舶制造業(yè)主要能源因素識別及對策研究

■ 譚效時 劉寶國 姚 銳 王海文

隨著黨中央、國務(wù)院提出經(jīng)略海洋、海洋強國、建設(shè)海上絲綢之路等偉大戰(zhàn)略構(gòu)想，船舶制造業(yè)又一次成為引領(lǐng)民族實現(xiàn)偉大復興的旗手。早在“十二五”初期，我國船舶制造已經(jīng)高居世界第一，成為民族工業(yè)中為數(shù)不多可比肩發(fā)達國家的支柱產(chǎn)業(yè)。但是，長久以來，我國船舶制造業(yè)缺乏科學的能源管理方法，粗放式增長、開放式用能造成了巨大的能源浪費。新常態(tài)下，我國政府面臨日益嚴峻的節(jié)能減排形勢，船舶制造也被戴上了緊箍咒，急需探索出一條適合行業(yè)本身的清潔、高效發(fā)展之路。本文深入歸納總結(jié)了影響船舶制造業(yè)能源消耗的主要因素，并針對各項因素提出相應(yīng)的措施建議。

引言

自工業(yè)革命以來，人類活動對化石燃料的依賴程度日益增長，能源尤其是化石能源已經(jīng)成為社會發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，能源短缺和化石燃料燃燒引起的氣候變化也日益成為制約人類經(jīng)濟和社會發(fā)展的關(guān)鍵因素。經(jīng)歷了能源危機和極端氣候現(xiàn)象頻發(fā)的陣痛后，西方發(fā)達國家已經(jīng)深刻認識到綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的重要意義，并積極向著提高能源使用效率，減少溫室氣體排放的方向轉(zhuǎn)型。

我國人口眾多、資源匱乏，人均能源資源占有量尚不足世界平均水平，不足以維持粗放的以資源換增長的經(jīng)濟發(fā)展模式。而且，作為世界第二大經(jīng)濟體和最大的發(fā)展中國家，中國已成為世界第一大能源消費國和碳排放國，國際社會要求我國在應(yīng)對氣候變化的行動中承擔起更多責任的呼聲越來越強烈。在巨大的內(nèi)外壓力下，高效利用能源資源，減少能源消耗與碳排放數(shù)量，已成為中國經(jīng)濟與社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，2014年11月，習近平總書記和奧巴馬總統(tǒng)在APEC會議上發(fā)表了中美兩國聯(lián)合聲明，中國承諾碳排放將在2030年達到峰值，同時也意味著我國的能源消費將進行總量控制。這次聲明可以看出以習近平總書記為核心的領(lǐng)導集體的態(tài)度，節(jié)能減排工作必將成為未來十年政府工作的重中之重。

船舶制造業(yè)是國民經(jīng)濟和國防科技工業(yè)的重要組成部分，同時也具有重工業(yè)和交通業(yè)的雙重屬性，具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)帶動廣、經(jīng)濟體量龐大、能耗總量高等特征。我國船舶制造業(yè)在“十二五”初期已經(jīng)完成對日韓的超越，規(guī)模高居世界第一，但是，與許多行業(yè)類似，依然存在“大而不強”的問題，尤其管理方面相對比較落后，具有明顯的粗放式增長的傳統(tǒng)特征。隨著我國經(jīng)略海洋、海洋強國、建設(shè)海上絲綢之路等一系列戰(zhàn)略的部署，船舶制造業(yè)迎來了新一輪的發(fā)展契機，但是，在國家大力提倡“兩型社會”、發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，船舶制造能源資源消耗大的問題也日益突出，嚴重制約了行業(yè)的健康與可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排迫在眉睫。因此，本文深入歸納總結(jié)了影響船舶制造業(yè)能源消耗的主要因素，并針對各項因素提出相應(yīng)的措施建議，希望為業(yè)內(nèi)能源管理部門提供一些參考。

一、影響船舶制造的主要能源因素

影響船舶制造的主要能源因素有固定資產(chǎn)投資項目規(guī)劃與設(shè)計、工藝、設(shè)備設(shè)施、能源管理、產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)計、生產(chǎn)管理、人員技術(shù)水平、節(jié)能意識等。

（一）固定資產(chǎn)投資項目（以下簡稱“項目”）規(guī)劃與設(shè)計

項目規(guī)劃與設(shè)計是影響能源消耗的關(guān)鍵因素，科學的規(guī)劃與設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能，意義重大。規(guī)劃的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在國家和行業(yè)層面，其核心在于項目性質(zhì)和時空布局的選擇，需充分考慮項目所在地能源資源狀況和供需平衡情況，同時避免產(chǎn)能過剩和重復建設(shè)。設(shè)計的節(jié)能效果則主要通過盡可能縮短生產(chǎn)流程，減少全生產(chǎn)周期內(nèi)儲存、吊裝、搬運等過程來實現(xiàn)。船舶制造企業(yè)項目的規(guī)劃和設(shè)計涉及到多方面內(nèi)容，極為復雜，是一項多學科融合的系統(tǒng)工程。由于規(guī)劃與設(shè)計的前置性，這一環(huán)節(jié)被視為節(jié)能工作的第一步，一旦項目建成投入使用，很多不利于能源優(yōu)化利用的因素便難以更改。目前，這項工作主要由上級主管機構(gòu)審批、專業(yè)規(guī)劃和設(shè)計院所完成，并遵照國家有關(guān)規(guī)定通過節(jié)能評估把關(guān)項目的能效水平。

（二）工藝

船舶制造工藝對生產(chǎn)過程的能耗水平有直接影響，也屬于結(jié)構(gòu)節(jié)能的范疇。生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化、減少工序環(huán)節(jié)、合理匹配用能設(shè)備可以減少大量能源消耗。例如，部分船廠采用先進工藝，利用專用工裝代替焊接馬板進行固定，這樣可以節(jié)約制作、焊接、切割馬板和清磨工序的能耗；通過工藝技術(shù)提高分段制作精度，達到無余量對接，可以避免對接時切割荒料，達到節(jié)能的目的；通過使用自動焊接設(shè)備代替手工焊接，提高焊接質(zhì)量，減少清磨補焊的工作量，也可以節(jié)約大量能耗。目前，我國大型船廠工藝較為成熟、先進，但與日韓等造船強國相比，在很多細節(jié)上還有改進的空間，地方部分中小民營船廠的工藝較為簡陋，優(yōu)化改進的需求十分迫切。

（三）設(shè)備設(shè)施

船舶制造業(yè)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施眾多，隨著轉(zhuǎn)換造船模式工作的逐漸深入，大部分總裝造船廠已經(jīng)淘汰了熱加工的各種爐、窯，耗能設(shè)備以切割、焊接、冷加工及輔助生產(chǎn)的各種設(shè)備為主，能源品種主要為電能，約占主要生產(chǎn)能耗的70%～80%。比較特殊的，船舶制造中功率較大的塢門泵、龍門吊等設(shè)備由于使用頻率不高，耗能比例較小，除了空壓機組外，反而是電焊機、切割機等數(shù)量眾多的小功率設(shè)備是最主要的耗能單元，其中，空壓機用電約占總用電量的30%～40%，電焊機、切割機合計占總用電量的40%～50%。

造船廠輔助生產(chǎn)用能設(shè)備因地域不同而有很大差異，北方地區(qū)冬季需要使用燃煤或燃氣鍋爐供暖，造船廠廠區(qū)較大，供暖能耗相當可觀，通?？蛇_到用于主要生產(chǎn)的電力當量的7~10倍。南方地區(qū)沒有供暖需求，但夏季用于制冷的輔助生產(chǎn)用電要遠高于北方。此外，輔助生產(chǎn)用能還涉及到設(shè)備維修、照明、給排水、通風、洗浴、餐飲、通勤、運輸?shù)榷鄠€方面，約占企業(yè)總能耗的三分之一，在這些方面實行精益管理也將為企業(yè)帶來可觀的節(jié)能收益。

（四）能源管理

船舶制造企業(yè)管理節(jié)能潛力較大。研究表明，我國最先進的造船企業(yè)已采用與日韓相同的生產(chǎn)工藝，設(shè)備設(shè)施水平甚至超過日韓，但主要能耗指標仍然是日韓的2～4倍，因能源浪費產(chǎn)生的成本負擔約與純利潤相當，嚴重制約了我國船舶制造業(yè)國際競爭力的進一步提升。目前，船舶制造業(yè)能源管理的最有效手段是建立健全的能源管理體系，在能源因素識別、評審、策劃、指標分解、考核、預防與糾正等各個用能相關(guān)環(huán)節(jié)上建立完善的標準化作業(yè)流程，避免不合規(guī)項產(chǎn)生，從而達到持續(xù)改進能源績效的目的。

（五）產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)計

產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)計的意義類似于項目規(guī)劃與設(shè)計，也屬于結(jié)構(gòu)節(jié)能的范疇，不同的產(chǎn)品設(shè)計決定了后續(xù)不同的生產(chǎn)設(shè)計，進而決定制造過程，在生產(chǎn)條件已定的情況下，產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)計直接定義了企業(yè)能耗的最小理論值和大致區(qū)間。目前，造船企業(yè)尚未將產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)計能耗納入考量，這一空白領(lǐng)域的節(jié)能潛力有待進行進一步深入研究。

（六）生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理對能耗水平的影響主要體現(xiàn)在生產(chǎn)調(diào)度方面，通過高水平的生產(chǎn)調(diào)度，可以實現(xiàn)各工序生產(chǎn)資源的合理配置，避免“大馬拉小車”，并減少設(shè)備待機時間；可以有效減少中間環(huán)節(jié)，縮短作業(yè)流程；可以合理安排作業(yè)區(qū)布局，減少運輸能耗等，從而取得明顯的節(jié)能效果。

（七）技術(shù)水平

船舶制造屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，大型造船廠一線產(chǎn)業(yè)工人數(shù)量動輒數(shù)千甚至上萬，由于人數(shù)眾多，人員技術(shù)水平也是影響企業(yè)能耗的重要因素之一。技術(shù)水平主要可分為設(shè)備操作水平和施工水平兩方面。同一生產(chǎn)設(shè)備由不同水平的人員操作，或采用不同的方法操作，能耗不盡相同，雖然微觀上差距不大，但累加起來相當可觀。施工水平的差異更加明顯，尤其焊工的技能，由于焊接質(zhì)量不達標導致的返工、補焊、清磨等工作造成的額外能源浪費非常巨大。

（八）節(jié)能意識

員工節(jié)能意識也是影響企業(yè)能耗的因素之一。長久以來，我國習慣于粗放式增長，船舶制造業(yè)更是如此，員工節(jié)能意識普遍不強，開放式用能習以為常。同樣的企業(yè)，不同節(jié)能意識的員工會造成能耗水平有很大差別。員工節(jié)能意識強弱與員工受教育程度、自身素質(zhì)、企業(yè)文化、獎懲措施、節(jié)能培訓與宣傳等有直接關(guān)系。

二、加強船舶制造業(yè)節(jié)能工作的措施建議

（一）建立健全體制機制

（1）健全行政管理體制。由工業(yè)和信息化部或船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會牽頭，設(shè)立統(tǒng)一、專業(yè)的行業(yè)節(jié)能管理機構(gòu)，定期組織由業(yè)內(nèi)節(jié)能專家組成的評審組開展能源評審、能源審計、碳盤查、節(jié)能診斷等工作，為各企業(yè)切實提高能源管理水平提供技術(shù)服務(wù)，同時支撐主管部門制訂行業(yè)節(jié)能政策及其他管理職能。避免運動式管理，保證工作的持續(xù)性與穩(wěn)定性，避免多頭管理造成行業(yè)割裂與信息孤島，保證工作的專業(yè)性與規(guī)范性。

（2）建立準入退出制度。進一步完善和加強固定資產(chǎn)投資項目的節(jié)能評估機制，實行嚴格的能效準入制度，做好源頭控制，避免行業(yè)周期上行時大量只顧生產(chǎn)不顧社會責任的中小企業(yè)涌入。建立對已投產(chǎn)企業(yè)的評價與退出機制。定期對各企業(yè)實行抽查，強制淘汰國家明令禁止的落后生產(chǎn)工藝和高耗能設(shè)備設(shè)施，對逾期不予改正者取消其造船資格。

（3）完善能效考核體系。全面考核各類因素對企業(yè)用能的影響，將不列入節(jié)能評估范疇的固定資產(chǎn)投資項目（包括設(shè)備設(shè)施）設(shè)計、產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)計、生產(chǎn)管理的能效水平納入考核體系，建立相應(yīng)的統(tǒng)計與考核指標、完善計算方法，充分考慮過去被企業(yè)忽視的各種設(shè)計與生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的能效水平。

（4）加大財政投入力度。設(shè)立節(jié)能專項基金，重點用于保障能源計量、統(tǒng)計、標準研究、節(jié)能規(guī)劃、能源管理體系建設(shè)等基礎(chǔ)性工作和重大工程技術(shù)改造項目的開展。同時，對于積極開展節(jié)能工作的企業(yè)，給予一定的稅收優(yōu)惠及其他配套政策獎勵。

（二）應(yīng)用專業(yè)節(jié)能工具

（1）豐富完善標準體系。標準是提升行業(yè)競爭力的最有效手段。目前，船舶制造業(yè)能源節(jié)約與綜合利用的標準體系尚未建立，能耗統(tǒng)計與考核指標只有萬元產(chǎn)值綜合能耗、萬元增加值綜合能耗兩種，遠遠不能滿足政策制定、考核獎懲、同業(yè)對標等需求，因此，應(yīng)加強標準研究，比對國外船舶制造業(yè)、國內(nèi)其他相近行業(yè)等，盡快豐富完善現(xiàn)有標準并形成體系。

（2）加強規(guī)劃引導作用。在充分掌握我國船舶制造業(yè)能效水平的基礎(chǔ)上，加大對造船強國船舶制造業(yè)能源利用狀況的研究力度，深入比對分析我國船舶制造的節(jié)能潛力，并合理制定行業(yè)節(jié)能規(guī)劃。

（3）推廣能源管理體系。能源管理體系是集成型的能源管理工具，經(jīng)國內(nèi)外不同類型行業(yè)多年來實踐證明，具有良好的管理節(jié)能效果。對于我國船舶制造企業(yè)而言，當前建立能源管理體系主要有三個關(guān)鍵要素需要重點把握：首先，明確崗位職責。做到節(jié)能工作不重不漏，事事有人做、人人有事做，形成橫向到邊、豎向到底的能源管理網(wǎng)絡(luò)。由于船舶制造屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，外包工在大型船廠廣泛存在，各項管理制度往往難以貫徹到這一層級，造成管理效果大打折扣。其次，嚴格執(zhí)行獎懲。在完善計量器具配備，建立科學的統(tǒng)計與考核體系的前提下實行嚴格的獎懲制度，確保體系績效的持續(xù)提高。第三，完善管理制度。根據(jù)體系的模塊設(shè)計逐步完善各項能源管理制度，將節(jié)能工作規(guī)范化、標準化、程式化。

（三）加強內(nèi)外信息交流

（1）加強宣傳工作力度。節(jié)能工作不僅技術(shù)性、專業(yè)性強，而且也是一個企業(yè)文化軟實力的體現(xiàn)。正是由于能源利用與人類活動存在廣泛的聯(lián)系，可幫助企業(yè)采用多種宣傳方式全方位打造節(jié)能文化，教育員工不僅生產(chǎn)中注重節(jié)能，日常生活中也要培養(yǎng)節(jié)約意識，不僅生產(chǎn)部門要節(jié)能，輔助部門也要承擔相應(yīng)的責任。

（2）開展多種技能培訓。建立行業(yè)節(jié)能專家?guī)?，建設(shè)在線培訓系統(tǒng)，組織專家為各企業(yè)提供節(jié)能技能遠程培訓，全面滿足企業(yè)的培訓需求。

（3）加強信息能力建設(shè)。搭建行業(yè)節(jié)能信息交流平臺，組織造船企業(yè)交流節(jié)能工作經(jīng)驗，學習借鑒造船強國船舶制造業(yè)能源管理的先進經(jīng)驗并進行項目合作。有條件的企業(yè)可在實現(xiàn)實時監(jiān)控的能源管理中心的基礎(chǔ)上建設(shè)行業(yè)節(jié)能云，利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)造節(jié)能新知識、新方法，進一步提升能源管理水平。

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（作者單位：譚效時，中國船舶重工集團公司第七一四研究所；劉寶國，天津新港船舶重工有限責任公司；姚銳，武昌船舶重工集團有限公司；王海文，山海關(guān)船舶重工有限責任公司）