非生产电能比率在能源管理的应用

非生产电能比率在能源管理的应用

韩冬

天津一汽丰田汽车有限公司天津300457

摘要：为了应对市场需求变化造成的产能变动，提高公司和产品的竞争力，实现公司在各领域的行业领先的目标。公司在能源管理中，引入非生产电能比率的概念，提出指标，指导能源管理工作。

本文主要叙述了低生产负荷条件下，利用非生产电能比率作为管理工具，开以降低非生产电能比率为出发点，开展的一系列改善活动，以及从改善活动中获得的心得。

关键词：能源管理；非生产电能比率

背景介绍

公司在十一五期间，按照国家和天津市政府的要求，顺利完成了一汽集团下达的节能目标，万元产值综合能耗0.0403吨标煤。随着新的十二五规划的实施，国家和天津市政府制定了更为严格的发展规划，要求国内生产总值能源消耗低减16%。一汽集团下达了更为严格的节能指标，万元产值综合能耗0.0339吨标煤。能源递减目标见表1：

表1“十一五”与“十二五”能耗目标对比表

非生产能耗比率在能源管理中的应用

在日常生产过程中，总是伴随着生产所需的能耗和辅助生产所需能耗。那么生产所需的能耗在日常的管理中难以减少，需要依靠引进新的节能技术的方式解决。辅助生产所需能耗，由于不直接利用于生产，管理改善的空间大，宜通过管理的方法递减能耗。在市场需求发生变化时，生产负荷也变的十分不稳定。在产量低时，必然会使生产时间缩短，非生产时间延长。为了能在低产能负荷的状态下降低能耗，非生产能耗比率的运用成为了理想的管理工具。

为了评价在非生产时间的能源消耗状况，我们利用非生产能耗比率的概念，制作了非生产能耗比率的周报。由于生产使用能源种类较多，包括：电、压缩空气、天然气、蒸汽等。所以首先选取了消耗量最大，使用范围最广的电能，进行非生产能耗比率的计算。

在周报中特别对比了本周和上周每天的非生产能耗比率，以便在电能比率变化较大时，可以迅速发现，并找出本周与上周的差异点。

利用非生产电能比率作为工具实施改善

通过对非生产电能比率的计算和对比，提供了新节能指标。即如何通过对休日用能进行管理，进而降低电能比率，从而达到减少非生产时间能耗的目的。通过现场实践，分四步实施对非生产能耗的管理。

第一步，对故障设备进行维修

在导入电能比率进行非生产时间能源管理的初期，工厂节能事务局组织各车间负责设备的人员，对全厂设备实施检查。检查内容有：压缩空气漏点，由于传感器故障造成设备持续运转等设备故障。通过检查发现压缩空气泄漏点562处，并制定维修计划，按照计划全部实施维修。由于传感器故障造成的电机，泵持续运转的36处，在更换传感器后，故障得到消除，降低能耗的同时，也减少了设备因持续运转造成的磨损。

第二步，关掉不必要的设备

在生产过程中，生产辅助设施的运行也是必不可少的，例如：照明、空调、排送风设备等。这些设备在非生产时持续运行显然是没有必要的。在生产现场的检查中，我们发现部分照明，排送风设备的开关位置比较隐蔽，而且没有明确管理责任者。造成生产结束后无人关闭设备的情况发生。就此首先将这些开关位置移动到明显的位置，并且将每个开关明确责任者，避免了忘关闭的发生。并且为了彻底杜绝忘关闭的发生，还采取了设置总开关，及部分设备与生产设备联动等方式，对生产辅助设施的运行进行管理。

第三步，设备运转方式的改变

对于生产设备，在非生产时间内的关闭就需要根据设备性质不同而采取不同的方式了。例如：输送链，举升机、烘干炉等设备是可以关闭的，机械手等设备可以进入待机状态，此时仅消耗待机能耗，但空压机、循环泵、搅拌设备等则需连续运行。下面介绍几个通过检讨而改变设备运转方式的事例：

事例一：烘干炉顺次停止。

涂装车间内的喷漆间-干燥炉的运转方式是，生产结束后，最后一台车身离开干燥炉后，整体关闭喷漆间-干燥炉的排送风设备。在这种运行方式下，生产虽然停止，但排送风设备依然处于运转的状态，明显增加了非生产时间内的能耗。可不可以将喷漆间-干燥炉排送风设备的运行方式进行调整呢？通过现场调查发现，喷漆间-干燥炉排送风设备的运行模式是可以通过程序改变的。与现场保全人员合作，将喷漆间-干燥炉的排送风设备运行模式设定为顺次关闭的模式，即最后一台车身离开某个喷漆间或干燥炉后就执行该处排送风设备关闭。

事例二：循环泵采用小型空压机维持运转

涂料供给装置的运转依靠压缩空气，在非生产时间内涂料供给装置需要持续运转，防止涂料固化。所以对于涂料供给系统需要24小时不间断提供压缩空气。为工厂提供压缩空气的大功率的空压机无法停机，增加了能源的消耗。为此调查了涂料供给装置所需气量的需求，特别为涂料供给系统设立的适合的小功率空压机。在非生产时间内，切换为由小空压机供气。大空压机停机。这样就减少了非生产时间内不必要的电能消耗。

第四步，统和设备资源提高能源利用率

由于在非生产时间内部分设备及施工，检查等工作的需要，空压机无法完全关闭，工厂内分别有两个空压站，分别向两条生产线供应压缩空气。由于需求的不同，造成两个空压站各有一台空压机在非生产时间内处于开启状态，造成非生产时间内能耗的增加。现场调查空压机发现，开启的空压机每台负荷均在40%~50%之间，无法满负荷运转。通过将两个空压站实施并网后，可在非生产时间内，停止一台空压机。全厂压缩空气可由一台空压机供给。减少的非生产时间内电能的消耗。

从以上四步的不停的改善，使工厂的两班间非生产电能比率由34%降低到23%，休日非生产电能比率由20%降低到14%。

非生产电能比率应用的延伸

通过绘制能耗——产能曲线，发现产能与能耗之间基本呈线性关系，但由于有基本能耗和基础能耗的存在，无法实现不生产就不耗能的理想状态。

非生产电能比率的管理思路是将基本能耗和基础能耗在合理的范畴内降至最低，并且将生产时和非生产时的状态区别对待，改变能耗与产能的线性关系，在低产能状态下，呈现曲线下降的趋势。使工厂能够在低产能负荷的条件下，同样得到较低的单台能耗水平。

在成功引入非生产电能比率对工厂电能消耗进行管理后，还将继续在其他种类能源的管理上引入非生产能耗比率的概念。将对能耗的日常管理控制从电能扩展到，水、蒸汽、压缩空气、天然气等原动力上，争取实施全面的能源管理。