【壓縮機網(wǎng)】作為能源消耗大戶(hù)的工業(yè)是我國推進(jìn)綠色發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，我國工業(yè)技術(shù)水平已經(jīng)有了很大提高，單位工業(yè)能源強度不斷下降，但工業(yè)能耗總量在增加并開(kāi)始趨于穩定。工業(yè)節能離不開(kāi)先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和應用，未來(lái)節能技術(shù)仍將在保證工業(yè)能耗達峰、挖掘節能潛力和實(shí)現綠色轉型發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。

 

 

　　一、我國工業(yè)能耗及節能技術(shù)現狀

 

　　工業(yè)能耗強度持續快速下降，消費總量峰值預期出現在2020年左右且保持高位。隨著(zhù)淘汰落后產(chǎn)能的進(jìn)一步深入、先進(jìn)節能減排技術(shù)的推廣和節能技改項目的實(shí)施，工業(yè)能效不斷提高，單位工業(yè)增加值能耗不斷下降。2016年全國規模以上工業(yè)單位增加值能耗為1.34噸標準煤，與2010年相比下降了30.2%。1980年以來(lái)我國工業(yè)能源消費總量比重大，“十二五”以來(lái)工業(yè)能耗比重始終在70%左右，直到2014年能耗增幅開(kāi)始趨緩甚至停滯。多項研究表明，我國工業(yè)部門(mén)能耗峰值很可能在2020年左右出現，較早地先于建筑、交通等能源消費部門(mén)。而這個(gè)“拐點(diǎn)”并不會(huì )明顯出現在某一年，而是會(huì )伴隨著(zhù)能耗的逐漸穩定而略有反復。

 

　　工藝技術(shù)裝備大型化趨勢明顯，部分行業(yè)技術(shù)裝備達到甚至領(lǐng)先國際水平。近年來(lái)，我國主要工業(yè)產(chǎn)品中約有40%的產(chǎn)品質(zhì)量接近或達到國際先進(jìn)水平，行業(yè)節能先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應用也取得顯著(zhù)突破，推動(dòng)產(chǎn)品單位能耗持續下降，已有一大部分大型企業(yè)的工藝水平達到國際先進(jìn)水平。例如，電解鋁綜合交流電耗、大型鋼鐵企業(yè)技術(shù)水平等處于國際先進(jìn)水平，水泥企業(yè)憑借先進(jìn)技術(shù)廣泛參與國際工程服務(wù)領(lǐng)域競爭，占有國際水泥工程總承包建設市場(chǎng)40%以上份額。統計顯示，2016年工業(yè)粗銅單位產(chǎn)品綜合能耗下降9.45%，單位燒堿綜合能耗下降2.08%，單位水泥綜合能耗下降1.81%。

 

　　企業(yè)為主體的節能技術(shù)創(chuàng )新體系尚未形成，對工業(yè)綠色發(fā)展的科技支撐還不夠顯著(zhù)。我國重點(diǎn)統計鋼鐵企業(yè)科技研發(fā)投入只占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的1.1%，遠低于發(fā)達國家3%的水平。節能技術(shù)創(chuàng )新和成果產(chǎn)業(yè)化的配套政策不健全，中小型企業(yè)數量眾多且節能技術(shù)研發(fā)和應用能力較弱，已有先進(jìn)節能技術(shù)的市場(chǎng)化應用仍然存在障礙。以上原因使得許多高耗能工業(yè)產(chǎn)品的單位能耗平均水平比國際先進(jìn)水平高出15%左右。例如，2014年每噸新型干法水泥熟料綜合能耗已降至110kgce，但是企業(yè)的能耗水平參差不齊現象突出。以5000t/d水泥生產(chǎn)線(xiàn)為例，部分5000t/d生產(chǎn)線(xiàn)的煤耗測試數據z*高值為108.31kgce/t，z*低值達到89.80kgce/t，兩者相差18.51kgce/t，部分企業(yè)能效指標還達不到新的能耗限額標準（GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》）要求。

 

　　二、工業(yè)節能技術(shù)進(jìn)展及節能潛力

 

　　隨著(zhù)工業(yè)部門(mén)技術(shù)水平的提升，電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)在政策驅動(dòng)下帶來(lái)的節能空間在減小，淘汰落后產(chǎn)能等剛性節能措施的潛力愈發(fā)有限。清華大學(xué)的研究表明，我國工業(yè)部門(mén)現有節能減排措施已經(jīng)比較充分，但必須繼續保持節能政策的延續性和已有力度，以保障2020年工業(yè)節能和總量的控制目標。2025-2030年間工業(yè)能耗預計開(kāi)始下降，將為汽車(chē)、建筑等消費部門(mén)持續增加的能耗提供發(fā)展空間。經(jīng)核算，隨著(zhù)行業(yè)結構調整與技術(shù)調整幅度加大，節能技術(shù)進(jìn)一步推廣的邊際節能量在逐漸下降，能耗強度下降速率也會(huì )出現逐漸減慢，迫切需要加大先進(jìn)、顛覆性節能技術(shù)創(chuàng )新和規?；耐茝V應用。

 

　　電力行業(yè)。我國燃煤發(fā)電強度居世界較先進(jìn)水平，1GW超超臨界機組擁有量為世界z*多。燃煤發(fā)電技術(shù)和裝備正不斷向高參數、大容量、高效及低排放方向發(fā)展，1000MW級和600MW級600℃超超臨界燃煤機組數量及裝機容量均居世界s*位，擁有自主知識產(chǎn)權并已出口國外，機組發(fā)電效率可超過(guò)45%，已達到國際先進(jìn)水平；二次再熱發(fā)電技術(shù)具備自主開(kāi)發(fā)和制造的能力，技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平相當。一些發(fā)電集團已經(jīng)開(kāi)始700℃超超臨界機組的研究，預計我國在2020年后將完全掌握先進(jìn)的700℃超超臨界機組應用技術(shù)，并成為之后20年內z*先進(jìn)的燃煤機組，該型機組效率將達到42%，煤耗將降低到236g/kWh。此外，正在發(fā)展的特高壓技術(shù)和智能電網(wǎng)，也將顯著(zhù)減少電力輸配的能源損耗。

 

　　鋼鐵行業(yè)。我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)主體技術(shù)裝備大型化、自動(dòng)化、高效化取得顯著(zhù)進(jìn)步，但是隨著(zhù)新增產(chǎn)能增速的減緩，產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)裝備水平的進(jìn)步將主要依靠淘汰落后和技術(shù)改造。2015年我國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的噸鋼綜合能耗0.572tce/t，與國際平均水平差距在縮小，與歐美、日韓等先進(jìn)水平相比仍有差距。鋼鐵行業(yè)工藝仍然以長(cháng)流程為主，大部分能源消耗集中在焦化-燒結-煉鐵等鐵前工序，而低能耗的短流程電爐鋼占比僅13%左右，遠低于國際平均水平。其次，雖然我國寶鋼、鞍鋼等大型企業(yè)技術(shù)水平已達到國際先進(jìn)水平，但行業(yè)集中度低，2016年前十企業(yè)產(chǎn)能僅占35.9%，行業(yè)內技術(shù)發(fā)展很不均衡，仍有大量的中小型鋼廠(chǎng)技術(shù)落后，單位產(chǎn)品的能耗水平較高。鋼鐵行業(yè)以固體燃料為主，二次能源產(chǎn)生量較大，盡管在余能余熱的回收利用上取得很大進(jìn)步，但占余能余熱總量50%以上的大量低品質(zhì)余熱和爐渣顯熱回收利用技術(shù)亟待解決。

 

　　水泥行業(yè)。我國水泥行業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗高于國際平均水平，但大型新型干法水泥工藝裝備已達世界先進(jìn)水平，日產(chǎn)萬(wàn)噸的水泥成套裝備可以自行設計與制造。我國新型干法水泥熟料產(chǎn)量占水泥熟料總產(chǎn)量的81.38%，日產(chǎn)4000噸及以上新型干法生產(chǎn)線(xiàn)成為主流窯型，其熟料產(chǎn)能占新型干法熟料產(chǎn)能的56.57%。我國新型干法熟料單位煤耗接近國際先進(jìn)水平，生產(chǎn)工藝結構調整使水泥單位產(chǎn)品能耗持續下降。然而，2030年前水泥單位電耗受限于新型工藝的突破只能稍有改善，在立窯淘汰完成后水泥窯爐的熱效改進(jìn)空間小?；娲剂虾蜕镔|(zhì)燃料使用上，國際上發(fā)展迅速但我國僅開(kāi)始示范，遠低于世界平均的12.5%。

 

　　電解鋁行業(yè)。我國電解鋁新建及改造電解鋁項目已全部采用400kA及以上大型預焙槽，主要槽型結構向大型化發(fā)展，400kA～500kA槽型的生產(chǎn)線(xiàn)已成為電解鋁行業(yè)的主流槽型。q*s*條全系列600kA鋁電解槽研制成功，具有很高的自主創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)化應用能力。產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，2014年產(chǎn)量前10位的鋁業(yè)集團及大企業(yè)占總產(chǎn)量的63.8%。400kA及以上槽型能力占50%，遠遠高于世界平均水平。當前，我國電解鋁工業(yè)整體技術(shù)裝備水平已達到國際先進(jìn)水平，單位產(chǎn)品能耗比國外平均能耗要低1000kWh以上，整體技術(shù)與裝備已實(shí)現了出口，具備占領(lǐng)國際市場(chǎng)特別是發(fā)展我國家市場(chǎng)的能力。

 

 

　　三、我國工業(yè)節能未來(lái)展望

 

　　工業(yè)能耗預計2020年左右達到頂峰。傳統工業(yè)發(fā)展著(zhù)重于提高技術(shù)效率，卻很難遏制消費規模和產(chǎn)能的增長(cháng)，而后者是影響未來(lái)能耗水平的關(guān)鍵因素。消費行業(yè)（交通、建筑）需求將持續增加拉動(dòng)工業(yè)（鋼鐵、水泥、電解鋁等）產(chǎn)量增長(cháng)，預期工業(yè)產(chǎn)量在“十三五”期間達到峰值且進(jìn)入平臺整理期，并隨著(zhù)工業(yè)化后期階段的出現，工業(yè)能耗預計達到峰值。我國制造業(yè)能耗拐點(diǎn)的出現，將為消費（交通、建筑）排放增量提供空間。

 

　　智能設備與信息化將推進(jìn)工業(yè)節能快速發(fā)展。在國際工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，智能設備與工業(yè)的結合為節能提供了精細化管理和深入挖潛的可能，利用工業(yè)能源大數據進(jìn)行能源診斷、改造和提升是未來(lái)工業(yè)節能的重要方向。通過(guò)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數值模擬、智能體等對工藝流程及能源消耗進(jìn)行優(yōu)化，提高組織效率，是未來(lái)節能技術(shù)的重要突破點(diǎn)。

 

　　跨行業(yè)協(xié)同節能成為未來(lái)發(fā)展的趨勢。隨著(zhù)工業(yè)節能工作的不斷深入，單一行業(yè)內部能源效率的提升逐漸接近瓶頸，邊際成本不斷提升。同時(shí)，越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)研發(fā)致力于多行業(yè)聯(lián)產(chǎn)系統的開(kāi)發(fā)和應用。工業(yè)部門(mén)不同行業(yè)之間的聯(lián)產(chǎn)，如冶金、化工、建材、電力通過(guò)物質(zhì)流、能量流和廢物流的優(yōu)化，提升多聯(lián)產(chǎn)系統能效和產(chǎn)品產(chǎn)值；工業(yè)和農業(yè)聯(lián)產(chǎn)，如利用鋼鐵、電力等企業(yè)的低溫余熱資源用于海水淡化和生態(tài)養殖等。我國工業(yè)與各產(chǎn)業(yè)之間、工業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)產(chǎn)節能潛力還值得進(jìn)一步的深入挖掘。

 

　　未來(lái)節能技術(shù)政策應注重柔性化設計。當前的工業(yè)節能政策以淘汰落后、強制能效標準等手段為主，技術(shù)改造和技術(shù)推廣應用為輔，形成了剛性的節能政策環(huán)境。地方政府和企業(yè)在執行過(guò)程中過(guò)于強調指標的達成，有可能造成工業(yè)能耗的區域轉移，造成被動(dòng)適應節能政策導致數據失真。因此，未來(lái)工業(yè)節能技術(shù)政策應注重柔性設計，不搞一刀切，針對工業(yè)行業(yè)特點(diǎn)和企業(yè)需求制定更有針對性的節能引導政策。

 

　　加強企業(yè)自主節能和能源系統優(yōu)化。重視企業(yè)節能的自主性的調動(dòng)，轉變思路進(jìn)一步挖掘系統節能潛力。企業(yè)的一線(xiàn)員工往往從局部或自身操作方便，一些傳統做法或行為在不知不覺(jué)中浪費了能源。例如，工人用壓縮空氣冷卻馬達，壓縮空氣噴嘴超長(cháng)時(shí)間不更換等，因此加強對企業(yè)一線(xiàn)員工的系統節能培訓并深入挖潛，是提高企業(yè)自主節能的有效途徑。