經濟發展論文3000字-形勢與政策論文2000字大學生
(按:本文是在論文《汽車企業經濟化用能管理的“兩個終端,四項措施”》(正式發表)的基礎上,繼續深耕拓展的一篇論文。但沒有正式發表)
1.1節能減排關系到可持續發展和企業的社會責任
隨著全球氣候變化給人類生存環境帶來的壓力不斷加重,節能減排已經成為全球性的人類社會可持續發展的重要課題。對汽車行業來講,它既關聯到企業經營的成本,也體現了企業所承擔的社會責任。
縱觀轎車公司近幾年的能耗數據,我們可以看到,能耗已經成為公司整車成本重要的一部分,尤其我們公司地處中國北方地區,在能源降耗上更沒有優勢。
表1:轎車公司蔚山本部能耗數據(與產量、班制強相關)
1.2轎車公司能源供應端管理存在的“孤立、啞傻、過供”問題
為保持生產、生活能源供應的穩定,以往我們公司能源供應基本是按生產計劃和工藝調試計劃的“工作日歷供應方式”,機組能力盡量“全開”,由于人為干預和變化點少,可以最大限度地規避供應端的供應風險,但結果必然是“過供”。
另外,由于我們的工廠多次分期建設,動力系統制造廠家多,控制分散,孤島式運行,運行呈現“孤立”、“傻啞”狀態,信息及資源不能互聯互通,是客觀上制約提升運行效率的技術層面的原因。
2.1確立能源“精準供給”的目標
在國家節能減排政策要求、企業成本壓力的雙重背景下,采取切實有效的對策降低能耗已經是當務之急。
工程技術部作為能源供應主管部門,有責任突破公司能耗的瓶頸,在管理和技術上進行創新。我們的思路是:根據公司現有的生產、生活環境,結合現地現物的精益化管理思維,運用現代化的技術手段,在能源供應端發掘開源節流的潛力,努力實現“按需供應”,做到不浪費“一粒糧食”。
目標:達成能源“精準供給”。
2.2創新的技術路徑-對動力系統實施聯通與智能化改造
1、物理聯通:物理上打通部分能源之間的聯絡,通過管線互聯實現動力站房之間的互補,合理調度資源。
2、信息聯通:利用現代信息技術(測量、通訊、互聯網)打通人和動力系統之間、孤島式設備之間的聯系,化解動力值班人員不足,管理效率低,孤島動力資源不能互補的難題。
3、智能控制:賦予動力設備智能,根據季節切換、生產班制、動態負荷等條件變化自動調節供應,提升供能效率。
2.3創新的管理路徑-運用精益思想,推行“經濟化供能管理”模式
在能源供應管理上推行精益管理,完善管理制度,強化崗位職責,通過精益化人工管控,優化能源供應。
我們集思廣益,提出了一套供給端與用戶端互動,實現按需供給,合理節約用能,即“經濟化供能管理”的思路。
這個思路,具體體現在現地現物的“停產減供”和重點耗能設備“定標運行管理”等措施。即供能端根據生產產量、生產班制、季節切換、用能負荷等外部用能條件的變化,通過完善管理手段,并借用現代化技術進行改造,以達到能源按需供應的目的。
圖1:經濟化用能管理創新思路
三、供應端經濟化供能的具體實踐
作為工程技術部門,對現代技術的不斷跟進和積累是我們的優勢。部門利用現有人才資源,在測量、計算機、通訊、互聯網、大數據等技術發展日益成熟的大環境下,通過創新,實施了部分節能項目,并取得了良好的效果。
3.1精益化疊加物理互聯,實行“停產減供”
原問題點:根據我們跟蹤測算的數據,工業用電、生產生活用水、壓縮空氣等能源,在停產期間的負荷率約為生產期間的30~50%。
以往為了應付隨時發生的加班生產、工藝調試、設備改造、檢修等,降低可靠供應風險,大部分站房實行滿供,這就使動力設備處于過供應狀態,浪費能源。
圖2:停產期間仍有30-50%左右的能源消耗
創新思路:在停產期間,通過技術改造和管理改善,最大限度減少機組啟動和供應量,即“停產減供”,以達到節能目的,并降低因變化帶來的供應風險。
案例1:創新管理,動力中心實現“停產減供”
我們在動力中心試點停產期間減少供應,并逐步建立運行規范。率先在一動力中心全面實施規范化的“停產減供”的制度化運行,并于2017年實現在公司本部范圍內三個動力中心的全覆蓋。
具體做法是:
空壓機:停產期間低壓供氣,滿足檢修及調試需要。
冷卻塔:根據環境溫度和生產需求,減少開機數量。
水泵房:節假日生活水一次網直供,停產期間循環水低壓供應。
表2:動力中心停產減供運行效果統計(2017年下半年數據)
動力中心經過停產減供的制度化運行,全年節約成本超過200萬元。
案例2:壓縮空氣互聯改造,確保停產時最大限度停供
原問題點:公司共有4個壓縮空氣站房,原設計均為分區域獨立供應,因為機組單臺供氣耗能(200-800KW)比較大,在停產時容易造成壓縮空氣過供,從而消耗電能。
我們組織對空壓站進行技術改造,增加互聯管路,在停產時通過空壓站互代供應滿足工藝調試和檢修要求,最大限度關停機組,以節約電能。
通過三輪停產期間的技術改造,目前已經實現一空壓站到三空壓站、二空壓站到一焊、焊裝擴建到一焊的互聯。
該項目改善后,年降成本額度約130萬元。
圖3:改造前后空壓機效率對比
圖4:互聯方案及降成本效果
案例3:循環水互聯改造
一動力中心焊裝、涂裝循環水為兩套獨立系統,生產時需要兩套系統同時運行,一動力中心焊裝3臺220KW水泵、涂裝循環水3臺160KW水泵,每年運行電費成本為288萬元。
如果能將兩個車間循環水互通,節假日期間,只用一套循環水系統運行,供應一廠焊裝、沖壓、涂裝,就可以保證低負荷生產、工藝調試及檢修期間使用。
項目實施后,年可以節約費用66萬元左右。
3.2精益化疊加信息互聯、智能化,對重點耗能設備實行“定標運行管理”
原問題點:東北地區全年溫差達到60度以上,在耗能上體現在季節性環境溫度對供能影響非常大。以往簡單的供應模式,盡管責任風險小,但是沒有充分考慮不同季節溫度的影響,事實上存在潛在的浪費。
創新思路:依據長春地區不同季節環境溫度的不同,結合班制的變化,識別對供能的不同需求,通過人工管理、自動調節相結合,以實現節能的目標。
案例4:廠房空調智能化/遠程化定標運行
廠房空調是耗電大戶,夏季滿載啟動時,耗電約占車間瞬時消耗的30%左右。由于廠房空調普遍安裝在廠房頂部,管理和人工干預不便,如不管班制、環境溫度、節假日,均按同一模式運行,能源浪費嚴重。事實上,以往歷年也存在這樣的現象。
按照節能要求,重點耗能設備應該按實際需要“定標運行”,即定制不同工況下的經濟運行標準,按需供風或供熱。
同時經過分析和實驗驗證,空調在電機頻率(風量)80%時,消耗功率可以減少到50%,考慮到原始設計時留有余量,滿載時也把頻率降低到80%運行。
圖5:廠房空調頻率(風量)和耗電的關系
轎車公司一、二工廠有廠房空調共60臺,部門立項后,技術人員利用PLC控制系統,把部分“定標”通過自動控制的方式來實現,設計按班制時段、季節、環境溫度等不同工況下的自動啟停控制程序,最終實現廠房空調智能化“定標運行”,節約了大量能耗。
圖6:二工廠有廠房空調25臺,均已完成改造
經核算,改造后一臺空調可節電62%,節熱24%,合計890萬元左右,取得了良好的經濟效果。而自主改造通過利用廢舊資源,投資成本僅1萬多元。
2019年,又利用互聯網技術,使用手機APP,實現了空調的遠程控制,節省了維修人員的人力,自動化/人為控制相結合,使空調的節能控制更為完善。
案例5:采暖系統精益化定標供應
在東北地區,采暖系統是企業典型的大耗能設備,每年的采暖費用一定程度攤高了單車成本,成為東北地區汽車企業的成本劣勢之一。
因此,對采暖系統實行定標運行,依據季節、環境溫度、班制進行按需供應,有比較大的降成本空間。
具體的做法是:
(1)根據環境溫度變化曲線,確定經濟供應溫度,比曲線調低5-10度。
(2)節假日實施低溫運行,溫度進一步調低。
(3)采暖初期、末期低溫運行,充分利用氣候條件。
(4)辦公區域安裝調節閥門,通過人工做精細化調節。
圖7:采暖節能運行方案及效果
目前一個采暖季,經過采暖系統的節能定標運行,可以節約費用240萬元??梢哉f,我們采暖費用的節省,就是通過我們的動力工人一手一手地扳出來的。這類管理創新,是轎車產業工人主人翁精神的真實寫照。
3.3精益化疊加信息互聯、智能化,實現壓縮空氣按實際生產負荷供應
原問題點:即使我們在生產期間,由于產量的不同,現場具體負荷工況的不同,瞬時用能需求也有不同。如果在生產期間實行滿載供能,同樣會存在浪費。
創新思路:通過搭載現代化的檢測、計算機控制、互聯網等技術手段,把握和分析生產期間負荷的瞬間變化,向細節要成本,把節能降耗做到極致。
下面案例涉及空壓站的三個改造項目,充分體現了部門向細節、向技術要成本的管理思維。
案例6:空壓站聯控,按動態負荷調節供氣
公司有四個空壓站,分別向三個廠區供應壓縮空氣,存在如下問題:
1、一空壓站8臺空壓機(3臺螺桿機、5臺離心機),螺桿機加載率不到50%,頻繁加卸載導致能源浪費、氣網壓力不穩、壓縮機使用壽命縮短。
2、二空壓站6臺離心空壓機,正常生產有一臺空壓機(355KW)加載率不足30%,浪費能源。
3、三空壓站5臺空壓機,加載率雖在65%以上,但后處理設備微熱式干燥器一天消耗426度電,17686Nm3壓縮空氣,屬于高耗能。
針對以上問題,部門組織了三個空壓站的節能改造。
技術路徑是:
1、一空壓站采用變頻技術+聯和控制方案進行改造,組成壓力閉環控制系統,自動調節電機轉速和空壓機進氣量,進行恒壓控制。減小空壓機頻繁加卸載對設備的磨損,延長設備使用壽命,實現節電運行,降低運行成本。
圖8: 空壓機變頻調速系統原理圖
2、二空壓站空壓機結構形式不宜進行變頻改造。我們采用計算機集控網絡系統,依據生產氣壓需求自動啟停切換空壓機、后處理設備數量,保證系統輸出壓力恒定,使系統運行在最佳工況。
圖9:空壓機集控系統圖
3、對三空壓站后處理設備微熱式干燥器再生能耗大的問題實施露點節能改造,安裝露點儀,通過更改控制程序,使干燥器工作模式根據出口壓縮空氣露點而定,改善干燥器工作流程,從而節約能源。
改造后,三個空壓站可節約能源費用約為:110萬/年。
表3:集團檢測中心出具的干燥器露點節能改造節能量檢測報告
案例7:水泵房聯控,按動態負荷調節供水,并緩解值班人員不足難題
二、三動力中心的水泵及采暖系統均為計算機獨立控制系統,所有操作、參數修改必須在現場就地進行,由于管理分散,不利于集中管理分析,實現最優化運行。
改進措施是,利用現有資源并適當投資,在二個動力中心各搭建一套個既能監視設備的運行狀態,又能實現遠程操作控制和參數修改的監控系統。實現數據的存檔、查詢,運行曲線的繪制、報表輸出和故障報警等功能。更重要的是能實現依據生產的情況(供水系統)、天氣情況(采暖體系)自動調整設備運行工況,達到既能滿足生產、生活的需要,又能節約動能的目的。
圖10:泵房及采暖監控系統
項目實施后,年節約電費22.4萬元左右,并緩解了值班人員不足的難題。
3.4精益管理的延伸-利用政策差異,優化繳費模式
原問題點:早期公司電費繳費是按照裝機容量繳費,這樣做省心省力,又沒有供應風險,但由于沒有“精打細算”,事實上每年要多交一大筆費用。
創新思路:技術人員發揮聰明才智,詳細研究、解析收費政策和公司每年實際耗能數據變化情況,依據產量預測,創造了按容量繳費和按最大需量繳費相結合的繳費方式,從而實現電費交納額最少。
案例8:基本電費降成本
經過管理創新,具體的技術方法是:
1、當產量導致消耗超過綜合容量2/3時,申請裝機容量繳費,不足2/3時,申請最大需量繳費。
2、技術人員要適時跟進現場載荷的變化情況,在載荷臨界點附近主動調節負荷,避免出現臨時“越界”,造成收費上升。
圖11:基本電費降成本效果
以上方法盡管增加了管理負荷和供應責任,但大幅度降低了用能成本。在當前產量計劃下,平均年節約費用1600萬元左右。
四、效益評估
4.1經濟效益
綜合以上項目:
動力站房停產減供:200萬/年
壓縮空氣互聯:130萬/年
循環水互聯:66萬/年
采暖系統定標供應:240萬/年
廠房空調智能控制:890萬/年
空壓站聯合控制:110萬/年
水泵房聯控:22萬/年
基本電費降成本:1600萬/年
工程技術部通過管理創新和技術創新,推行“經濟化供能管理”,每年為公司節約能源費用超過3200萬元。
4.2管理效益
1、通過強化管理,吸引基層工人群體的積極介入,提升了全員節能意識。
2、通過現代技術的學習運用,實現低投入高產出,鍛煉了一批專家團隊。
技術人員、一線工人都充分參與進來,體現了群策群力,共創共擔的團隊作風。在給公司創造效益的同時,又造就了一支能打硬仗的隊伍。
五、通過標準化,讓創新持續傳承
事實上,工程技術部近年來實施的節能項目還有辦公樓采暖水自動控制、重水回收、空壓機余熱回收、涂裝工藝用水回收利用等諸多改造、改善,
為了讓節能創新方法能夠傳承下去,持續為公司貢獻效益,部門推進了標準化工作,三個動力中心都建立了一系列節能運行標準,融入日常運行管理制度。
圖12:一動力中心把節能運行制度化、目視化
通過標準化、流程化管理推進,實現了節能成果的可復制,可橫展,在更大范圍內發揮效益。
六、后續措施和計劃
工程技術部在推進供應端經濟化供能管理的同時,還將把如下兩項重要創新性工作作為當前和未來的工作重點:
重點工作1:發掘數據價值,循環改善,提升節能效果
我們將在現有項目積累的基礎上,結合能源信息管理系統,做好節能數據的積累,發掘數據的價值,定期開展各用能場景的能耗趨勢分析,以不斷改善我們未來的節能工作,培育更多的創新思維和改造項目。
重點工作2:開源探索-2019年力爭完成太陽能光伏電站的建設
作為開源項目,轎車公司工業園區太陽能光伏電站在省內還是首次,就規模來講,也是行業內最大的。但由于國家新能源政策變遷太頻太快、政府備案政策地方差異性、乙方投資的合同合規性、廠房載荷風險評估等,給項目增加了許多不確定因素,推進期間遇到很多原先沒有預料到的問題。
盡管如此,我們也要抱有“第一個吃螃蟹”的勇氣,力爭在年內建成12MW電站,并最大限度擴大面積,爭取實現30MW裝機容量的目標。
如果目標能夠達成,年為公司降成本將再增加800萬元左右。按最少12MW計算,每年也可以節約成本250萬元左右,同時為公司貢獻碳排放指標。
圖13:光伏項目容量規劃
重點工作3:啟動工藝節能研究,并在生準中體現
工程技術部負責工藝規劃和生產準備,過程中也“潛藏”了大量的節能降耗機會。比如涂裝作為重要的耗能車間,高溫水耗量達到全公司的70%以上。
我們已經著手組織沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝研發通過優化工藝進行節能的方法,各專業都開始做一系列研究。如沖壓研究壓機節拍和電能消耗的關系,焊裝試驗機器人節電運行的方法,涂裝試驗烘干爐等的最低適用爐溫等,都獲得了一定進展。
案例9:涂裝烘干爐工藝節能案例
以涂裝烘干爐為例,通過實驗室實驗數據證明,爐溫降低5度,對車身質量沒有影響。通過溫度的降低,達到了節約天然氣的目的:
PVC烘干爐節約天然氣=99m3/h-90m3/h=9m3/h
每年節約費用=9m3/h*2.8元/m3*16h*250=100800元
圖14:涂裝實驗室開展不同溫度下的車身漆面質量試驗
以上工作未來將繼續開展,并在生產準備過程中予以綜合運用。
能源管理牽涉的部門多,人員覆蓋面大,公司所有部門、人員都是能源的使用者。為此,必須提升全員節能意識,讓每個人都成為節能的改善者。
“經濟化供能管理”的每一項措施,都需要供給端、用戶端的相關單位扎扎實實地工作,依托現地現物,研究和化解變化點帶來的新課題,用技術支撐管理措施落地。我們必須腳踏實地,從現場做起,從每一臺設備做起,不斷創新節能工作方法,并通過標準化、持續化夯實工作成果,才能不斷見到效果。