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提升工业能效面临的关键问题及对策分析
日期:2009/8/27
                              李天舒      王敏洁

内容提要: 提高能源利用效率是产业可持续发展的重要内容,从中国能源消费的产业构成分析,降低工业耗能是提高能效的关键。工业节能是项系统工程,应强化能源节约和高效利用的政策导向,从结构、管理、技术、政策等多维角度,改进能源效率,保证实现产业节能约束性目标的科学性和严肃性。
     关键词:约束性指标;工业能效;结构性节能
   
     提高能源利用效率是产业可持续发展的重要内容,是我国经济和社会长期发展的基本战略。新世纪之初,在国家和各省区的“十一五”规划中均提出单位GDP能源消费下降20%的约束性节能指标,把能源的消耗指标具体量化并纳入到我国社会经济发展的宏观监测体系,作为考核经济运行质量的重要依据,这是针对我国经济已经步入集约化发展道路而采取的积极主动的方针,其核心是倡导“能源经济效率战略”,使经济发展与能源消费之间实现协调运转和互相促进的良性关系,以尽可能少的能源消耗创造尽可能多的物质财富。
     一、能源经济效率的内涵及工业能效现状分析
     能源资源利用水平是一个国家经济结构、增长方式、科技水平、管理能力、消费模式以及国民素质的综合反映。衡量或评价一个国家(或地区)能源效率和节能潜力的方法和指标很多,本文主要从能源经济效率的角度来阐释能源效率的内涵,并分析提升工业能效的制约因素和对策建议。能源强度(energy  intensity)是衡量能源消费刚性变化和能源经济效率的重要判别指标,是指产出单位经济量(或实物量、服务量)所消耗的能源量,体现了经济增长对能源的消耗程度。一般而言,能源强度越低,能源经济效率越高。能源经济效率指标通常用宏观经济领域的单位GDP能耗、产业部门单位增加值能耗和微观经济领域的单位产品能耗来表示。单位GDP能耗是一国发展阶段、经济结构、能源结构、设备技术工艺和管理水平等多种因素形成的能耗水平与经济产出的比例关系。它可从投入和产出的宏观比较来反映一个国家(或地区)的能源经济效率,具有宏观参考价值。部门单位增加值能耗则是反映不同产业部门的能源效率指标,是产业部门的能源活动水平对单位GDP能耗影响度的具体反映。主要耗能产品单耗是微观层面的能源经济效率指标,具有较强的微观可比性。提高能源经济效率是旨在降低能源强度的努力,它涵括在能源系统的所有环节,包括开采、加工、转换、输送、分配到终端利用,从经济、技术、法律、行政等方面采取节能措施和消除能源浪费。
     近年,中国工业增加值占国内生产总值的40%左右,而在能源终端消费总量的产业构成中,自1990年以来工业能源消耗占能源消费总量的比重始终保持在70%左右的水平,工业是中国能源消费的最大部门,既反映出中国工业领域能效偏低的事实,也表明降低工业耗能是提高能效的关键,工业的节能效果在很大程度上直接影响着“十一五”节能约束性目标的实现。工业领域的高能耗产品单位产品能耗和工艺能耗与国际先进水平仍有很大差距,如电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织八个主要高耗能行业的产品单位能耗比国际先进水平平均高出40%以上。如火电供电煤耗高22.5%,大中型钢铁企业吨钢可比能耗高21.4%,水泥综合能耗高45.3%,纸和纸板综合能耗高120%。可见,如果能源利用效率达到国际先进水平,按单位产品能耗和终端用能设备能耗计算的节能潜力会相当可观。
     从地区看,2005年全国单位工业增加值能耗为2.59吨标准煤/万元,在30个省、自治区、直辖市中,北京、上海、江苏、浙江、广东、福建等地单位工业增加值能耗低于全国平均水平。广东单位工业增加值能耗为1.08吨标准煤/万元,是该项指标最低的省份。同时,有20个省区单位工业增加值能耗高于全国平均水平,单位工业增加值能耗最高的宁夏为9.03吨标准煤/万元。这也在某种意义上印证,地区间能源经济效率差距,在一定程度上也是经济发展水平差距的反映。如果工业能效相对较低的区域,能够达到全国平均工业能效水平,甚至追赶上工业能效相对较高区域的水平,无疑蕴藏着较大的节能潜力空间。
     同时,与世界发达国家工业能源消费一般只占能源消费总量的三分之一左右的格局比较,我国工业用能比重明显偏高,更映衬出产业结构和工业能源利用效率的差异。我国经济正处于工业化的加速时期,对能源依赖较强的高耗能行业的发展将依然是中国经济的基本支撑,因而未来一定时期也是整个工业化进程中能源消耗数量和增长速度较高的时期。综合有关机构的研究成果表明,到2020年,工业部门仍将为中国第一大用能部门,能源的供给程度和使用效率水平是能否实现产业可持续发展面临的严峻考验。因此对中国工业发展的能效问题进行系统的综合性研究,理性探寻工业发展中提高能源经济效率的潜力和可行路径,走出高能耗与低能效相叠加的困境,是经济发展中面临的重要现实课题。
     二、影响工业能效的主要制约因素分析
     制约中国工业能源效率的因素很多,诸如经济结构、能源结构、技术结构、政策导向等。本文则侧重于从结构差异、技术和管理差异和节能管理行政效率的角度来阐释影响工业能效的主要制约因素。
     1、工业结构的变动导向是决定单位工业增加值能耗差异的主要原因。能耗水平和工业结构有很大的关系,由于经济生产过程的性质及产品特点等原因,不同工业行业生产同等产值所需的能源消耗不同,甚至差距极大。因此,工业结构差异将导致能源消耗量的不同,进而影响能源强度。一般来讲,原材料加工业的能源强度要比半成品或成品加工行业的能源强度高。“十五”期间,中国总能源强度呈上升趋势,主要是根源于高耗能工业外延式高速扩张发展而导致的部门结构重型化。冶金、建材、有色等能耗密集型的重化工业行业增加值的增长速度明显高于机械电子、通讯设备等高附加值行业,工业能耗五年增加了6.3亿吨标准煤。高能耗工业行业超常发展引发的结构性耗能量的绝对增长,是整个经济能耗强度居高不下的深层次原因,是降低工业能源强度的首位制约因素,又是单靠技术节能难以解决的问题,而且在一定程度上抵顶了技术进步使单位工业增加值能耗强度下降的效果。同时,多数工业企业或装备没有形成合理的经济规模,进而影响高效先进的工艺和技术使用,产品单耗较高,也是造成中国高耗能工业综合能耗显著高于工业发达国家的主要原因。如大型钢铁联合企业吨钢综合能耗与小型企业相差200千克标准煤左右。
     2、市场主体自觉节能的意识和约束激励机制还没有形成。企业降低能源强度的自觉意识尚未普遍形成,一些地方和企业片面追求增长速度和规模扩张的惯性行为难以短期扭转。多数企业在企业管理中还没有将能源环境因素纳入成本核算范围,为追求增长只考虑产出,而不考虑能源资源和环境的投入代价。同时,节能必然会涉及到新技术和新材料的应用,需要投资和装备的更新换代,企业会在资本价格和能源价格之间进行权衡,不少企业常常只短视地衡量节能即期投入和收益的不对称,很少考虑长期的投资回报率,缺乏筹措和运作节能投资的积极性。
     3、国内通用设备的平均总体水平和效率偏低。企业的能源消耗主要是通过设备产生的,而在我国的工业生产领域,设备的节能与管理仍属于薄弱环节,大部分工业用能设备(产品)没有能效标准,主要通用设备如工业锅炉、风机、水泵、电机的能源利用效率普遍与国外先进水平存在较大差距。如,我国工业锅炉平均单机容量小,经常处于低负荷运行,平均运行效率约为65%,比国外低约15%。中小电动机平均效率87%,风机、水泵平均设计效率75%,均比国际先进水平低5个百分点,系统运行效率低近20个百分点,在很大程度上降低了能源利用经济效果。
     4、国家和省区对提升产业能效的宏观调控引导和有效管理长期缺失或不完善。产业节能目标具有外部性和公益性特点,需要强化政府的社会性管制,即宏观调控职能。但各级政府对产业能耗的社会性管制长期缺失或管制力度不足,高耗能的惩治机制长期执法不严或处置力度不足,重点用能企业和地区的能源消费的监控网络长期缺乏,重点耗能行业的能效准入制度长期缺乏,使高能耗产品和产业在中国的直接成本过低。国家和省区与节能密切相关的统计、计量、考核制度缺乏或不完善,能源统计分析、节能信息、能耗标准制修订等行业能源基础工作均有待建设和完善。缺乏有效的节能激励政策和机制,在财税政策上对节能改造、节能设备研制和应用以及节能奖励等方面支持力度不足,不利于形成支持节能降耗的稳定投入机制,也在一定程度上影响了节能技术开发和推广应用。
      三、提高工业能效的对策建议
     工业能效问题,是一个经济问题,而不是技术问题。因而,必须从经济的角度来综合研究和分析工业能效问题,以获得更多深入而准确的认识。工业能效的具体指标,是地区经济运行和发展中深层次问题的具体反映,工业节能是项系统工程,一个地区要降低单位工业增加值能耗,既取决于其工业结构、投资结构、产业布局、能源结构、技术创新能力、节能意识等方面的因素,也取决节能法规和标准体系、政策保障体系、技术支撑体系、监督管理体系等节能制度和政策的建立和完善。中国应强化能源节约和高效利用的政策导向,从结构、管理、技术、政策等多维角度,探索推进产业节能的有效手段和方式,改进能源效率,在国家和地区节能中长期发展规划的指导下,实现不同发展阶段的节能目标,推进工业节能向系统化、深层次方向发展,保证实现产业节能目标的科学性和严肃性。
     1、注重构建节能型工业结构,使结构优化调整成为提高产业能效的重要途径。结构节能系指通过工业结构、产品结构、企业结构、地区结构等多层次的合理调整变化而引致的能源强度降低和能源消耗量减少。从工业行业结构角度分析,未来工业结构和终端能源需求的变化趋向是向高能耗方向还是向低能耗方向发展是产业能效的最基本影响因素。构建节能型工业结构的核心线索是:通过调整产业比例关系,逐步建立低耗能的发展模式,注重提高高技术制造业在工业中的比重,发展壮大电子信息业、电器机械制造业等低耗能高附加值产业、压缩高耗能低效率产业。依靠节能技术改造重点用能产业,降低现有重点用能产业能耗水平,对钢铁、石化等高耗能企业则通过资源整合,实现规模效益,控制能源综合消费量,提高产业节能整体能力。结构节能的细化操作目标与措施主要是:(1)控制投资规模与调整投资结构,注重新增产能能效水平。提高高耗能产业市场准入条件,实施建设项目能耗审核制度。新增固定资产投资项目,必须严格遵守合理用能标准和节能设计规范,达到该行业能耗国内先进水平。(2)合理调整产业布局。按照循环经济要求对开发区和重化工业集中地区进行规划、建设和改造,优化高耗能项目的产业布局,发挥产业集聚和工业生态效应,围绕核心资源发展相关产业,形成资源高效循环利用的产业链,努力提高资源产出效率。
     2、建立严格的精细和精益管理,构建企业能源节约和管理的长效机制。能源消耗成本是企业尤其是高耗能企业生产成本的重要组成部分,是影响产品竞争力的重要因素。减少能耗支出,形同于增加的企业利润空间。因此,要建立市场主体自觉节能的意识和机制。(1)大型企业应瞄准国内、国际同行业同类型企业能源消耗与资源利用的先进水平,建立完备的能效水平对标管理系统,努力挖掘节能潜力。(2)重点耗能企业逐步建立节能管理网络,有条件的企业引入“能源实时监控及信息管理系统”,设立节能监测室,通过对各种生产和消费过程进行数字化、智能化的实时监测和调控,加强能源消耗成本管理,提高能源管理的精度及效率。(3)把资源节约和综合利用纳入经营业绩考核体系。企业建立完善的能耗分析和评价制度,制定万元产值能源消耗定额,将节能降耗融入生产经营的各个环节,推行绩效合同等。
     3、以技术创新求节能,是产业部门挖掘节能潜力的重要途径和手段。技术进步对能源消费总量有很大影响,推广应用先进成熟的节能新技术、新工艺、新设备,是节能降耗最有效、最现实的途径,是未来5~10年我国提高能源效率的重点。技术节能的细化操作目标与措施主要是:(1)能量系统优化工程。在重点行业和重点企业的生产系统,采用能量系统分析与最优综合的方法,针对耗能重点部位和环节,通过能源供给的规划优化,企业和装置的工艺流程优化、生产过程优化运行,以及原料优化、公用工程能量系统优化、企业余热利用集成和采用先进的控制技术、高效节能设备等,有效降低重点行业和重点企业单位产品综合能耗。石油石化企业以石油钻采装备现代化和炼化装置规模化为重点,全面提升技术水平和生产效率。钢铁行业通过实现全转炉炼钢,开发高附加值节能环保钢材,全连铸,短流程、生产工艺和流程进一步优化,促进能源消耗和主要经济技术指标的进一步优化,电力工业推广使用高效节能的发电及输电设备等。(2)通用设备系统节能工程。通过引进和示范推广通用能耗设备的节能工艺改造,平均提高机、泵、炉等主要耗能设备终端能效。如在风机、泵、中央空调系统采取变频调速技术,可以节电20—30%。在全国约1000多万台工业电动机中,若能采用高参数、大容量发电机组及高效辅机,工业部门供电煤耗可降低10%左右。(3)绿色照明节能工程。照明的能耗通常占工业能耗的20%或更多。一般而言,节能照明设备在提供相等照度前提下其能耗只相当于白炽灯的1/10到1/15,而将传统的白炽灯改造成节能照明设备的投资回收期通常不超过2年。
     4、完善节能管理体系,充分发挥政府对节能降耗工作的主导作用,规范和约束用能行为。通过加大宏观调控力度和完善体制、保障体系,建立产业节能的长效促进机制,推动经济增长方式的根本转变。(1)健全和加强政府节能管理体制。在国家或地区、重点行业和重点企业的不同层次建立能源管理信息系统,加快建立能够反映各地区能耗水平、节能目标责任和评价考核制度的节能统计体系、考核体系、监测体系,推进将节能降耗纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核体系,对重点用能企业开展节能审计。工业能源效率的国际和国内比较可以清楚地了解中国能源效率的水平与可能的节能潜力,为中国能源效率的改进提供一个可参考性的追求目标值。要将节能潜力分析细化到行业、部门、企业、产品,分解节能指标,严格实施节能考核。各省区研究制定“鼓励节能技术设备”和“限制淘汰高能耗、高污染的落后技术设备”两个目录,优先支持发展对经济增长有重大带动作用的低能耗、高附加值产业,制定风机、水泵、变压器、电动机等工业用能产品强制性能效标准。(2)建立和完善综合性的节能降耗促进政策框架体系,在宏观政策的各个方面充分体现节能优先的方针。制定和修订促进企业节约能源和高效利用能源的法律法规和标准。修订《中华人民共和国节约能源法》,加强其中企业节约能源的内容。制定和完善《工业节能法》和《可再生能源法》,注重运用价格、财税、金融等手段促进能源资源节约和有效利用。对重点能耗产业制定万元增加值能耗或产品单耗限额标准,超过限额标准的耗能,实施累进加价。将节能作为财政扶持、税收优惠政策的实施重点,利用财税分配政策促进节能。国家财政预算单设节能科目,安排节能专项资金,地方财政建立起相应的配套资金,由政府财政、经贸、价格主管部门共同监督使用,主要用于支持节能技术产品的研发、节能技术改造和节能奖励。通过增加促进节能的财政支出,合理引导产业发展和能源消费。财政性节能支出专项,作为政府科技投入的重点,组织实施重大节能技术专项,支持节能示范项目和示范工程以及节能新技术的推广等。日本企业进行节能技术改造时均可向国家申请专项支持资金,最高资助额度可以达到总投入的20%。节能目标纳入税收优惠政策框架,使企业在采用新技术改造旧设备时可以在贷款、税收、计费等方面得到支持。对高效节能新产品的生产或销售过程实行优惠税率,对提供节能服务的企业给予适当的税收优惠,恢复企业合理提取节能奖励基金的财务渠道。适时制定和发布工业节能技术政策,定期公布节能新技术与导向目录,鼓励支持节能、高效产品的推广应用。
     5、促进节能服务产业做大做强,全面推行合同能源管理等与市场经济相容的节能机制。培育和扶持社会节能中介服务机构,推行合同能源管理、电力需求侧管理等节能中介服务机制,推动建立节能投资担保机制,促进节能产业化。倡导整体节能改造,鼓励发展能够提供整体、全方位能源解决方案的能源服务提供商(ESCO),使其成为提供“全面节能”解决方案和节能新技术和前沿技术研发的主体力量。节能公司的业务范畴由单纯的节能技术、产品的开发向提供全面节能解决方案方向发展。即根据客户的整体情况,依据其不同的能源管理分配和不同的设备、工况,提供能够达到综合节能效果的整体节能改造方案,包括提供技术产品、整体能源审计、方案设计、项目融资、工程实施等整体服务。引入和逐步发展通过节能服务公司运作的合同能源管理的节能项目投资机制,由专业节能服务公司带资金、技术对企业的能源使用和管理做综合诊断,然后提供节能项目设计、设备选购、安装调试、维修保养等系列服务。能源服务公司负责支付设备改造所需节能投资,然后每年从客户节约下来的费用中抵扣并从这一过程中获利,实质是以实施节能项目取得的节能收益来支付项目全部费用的节能筹资方式。

参考文献:
     [1]吴巧生,成金华,王华.中国工业化进程中的能源消费变化.中国工业经济,2005,(4).
     [2]戴彦德等.实现单位GDP能耗降低20%目标的途径和措施建议.中国工业经济,2007,(4).
     [3]史丹.中国能源效率的地区差异与节能潜力分析.中国工业经济,2006,(10).
     [4]齐志新,陈文颖,吴宗鑫.工业轻重结构变化对能源消费的影响.中国工业经济,2007,(2).
     [5]崔民选.2006中国能源发展报告.社会科学文献出版社,2006.

                                                             (本文发表于《生态经济》2007年第11期)

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