化學工業(yè)主要耗能產品國內外能效水平比較研究(摘要)
一、我國化工行業(yè)的能源消費狀況
2007年石油和化工行業(yè)消費能源3.75億噸標準煤，占全國能源消費總量的15.2%。其中，化工行業(yè)消費2.5億噸標準煤，占全國能源消費總量的10.1%。
合成氨、燒堿、電石和黃磷是化工行業(yè)的重點耗能產品，其能源消費量占化工行業(yè)的43%以上。2007年，合成氨能耗0.75億噸標準煤，占30%；燒堿能耗0.12億噸標準煤，占4.8%；電石能耗0.18萬噸標準煤，占7.2%；黃磷能耗0.035億噸標準煤，占1.4%。
二、國內外化工行業(yè)主要耗能產品能耗水平比較
2007年，化工重點耗能產品的單位綜合能耗均有不同程度的下降。其中，合成氨噸耗標煤1421.68kg，同比下降4.1％。燒堿綜合能耗501.78kg標煤，同比下降2.78％；其中30％離子膜法堿噸耗標煤386.37kg，同比下降0.54％；30％隔膜法堿噸耗標煤768.38kg，同比下降2.7％。電石噸耗標煤1107.26kg，同比下降2.96％。總體來說，我國化工行業(yè)這4個主要耗能產品（合成氨、燒堿、電石和黃磷）的能耗水平與國外先進水平相比存在一定差距，并且差距正在逐步縮小。
近年來國內能耗統(tǒng)計口徑發(fā)生了改變，為了便于國內外比較，我們選擇了統(tǒng)計口徑較接近的2005年的數(shù)據(jù)進行隊比分析。我國幾個主要耗能產品的能耗水平與國外先進水平相比，合成氨單位產品耗能量平均多14%-23%，燒堿多8%-18%，電石多15%-21%，黃磷多6%。差距大小的依次排序是：合成氨、電石、燒堿、黃磷。我國也有部分產品由于原料或工藝路線的改進，能耗水平達到或接近國際先進水平，如以天然氣為原料的大型合成氨廠生產的合成氨、離子膜法燒堿、大型密閉式電石爐生產裝置、大型黃磷等。
化工行業(yè)主要耗能產品的能耗水平國內外的比較見表1和表2。
附表1：2005年國內外化工行業(yè)幾大高耗能產品的單位能耗
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產品 |
單位 |
國內
平均水平 |
國外 |
統(tǒng)計方法 |
國外采用先進技術 |
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國別 |
先進水平 |
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合成氨綜合能耗
（天然氣） |
kgce/t |
1392 |
美國凱洛格公司 |
1000 |
國外：
工藝設計值
國內：還包括輔助和附屬工序的分攤 |
能量分級合理利用，原料氣加壓轉化，先進的凈化技術，合成壓力降低，新型觸媒 |
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合成氨綜合能耗（煤） |
kgce/t |
1847 |
美國德士古技術(日本宇部設計) |
1613 |
國外：
工藝設計值
國內：還包括輔助和附屬工序的分攤 |
先進煤氣化技術，先進的凈化技術，合成壓力降低，新型觸媒 |
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液體燒堿直流電耗
（隔膜法） |
kgce/t |
2678* |
美國西方化學公司 |
2459 |
國外：測定值
國內：統(tǒng)計值 |
改進膜的性能和電解槽 |
|
燒堿綜合能耗（離子膜法） |
kgce/t |
1067 |
日本旭化成公司 |
980 |
國外：測定值
國內：統(tǒng)計值 |
改進膜的性能和電解槽 |
|
燒堿綜合
能耗
（隔膜法） |
kgce/t |
1478 |
美國虎克公司 |
1250 |
國內：還包括輔助和附屬工序的分攤 |
改進膜的性能和電解槽 |
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電石綜合
能耗 |
kgce/t |
2185 |
美、德、日企業(yè) |
1800 |
國內：還包括輔助和附屬工序的分攤 |
密閉電石爐，空心電極，回收爐氣熱能，自動化 |
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黃磷綜合
能耗 |
kgce/t |
7400 |
美、德、日企業(yè) |
7000 |
國外：測定值
國內：統(tǒng)計值 |
自動化和資源綜合利用率高 |
注：1，*隔膜法電耗是將國內統(tǒng)計值折算成與國外相同電流密度（2150 A/M2）時的理想值。
2，1 kWh=0.404kgce。
附表2：國內外化工行業(yè)幾大高耗能產品的單位能耗比較
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綜合能耗（kgce/t） |
國內平均（1） |
國際先進（2） |
（1）/（2）% |
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合成氨（天然氣,大型） |
1233 |
1000(最低930) |
+23.3 |
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合成氨（煤） |
1847 |
1613 |
+14.5 |
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燒堿（隔膜法） |
1478 |
1250 |
+18.2 |
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燒堿（離子膜法） |
1067 |
980 |
+8.8 |
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電石 |
2185 (1215) * |
1800 （940）* |
+21.3 |
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黃磷 |
7400 (3400) * |
7000 (3200) * |
+5.7 |
注：1 kWh=0.404kgce，電石、黃磷的括號內則按1 kWh=0.1229kgce折算
三、國內外化工行業(yè)主要耗能產品能耗水平差距的原因分析
1、資源狀況
我國能源資源稟賦最大的特點是富煤、缺油、少氣。全國煤炭資源探明儲量約占世界的12.6%，按目前的開采水平,可以使用約100年。但原油探明儲量僅占世界的1.4%，天然氣占1.2%，兩者都是稀缺資源。目前，我國能源生產的構成大體為：煤75%左右、原油13%左右、天然氣3%-4%。從能源供求關系來看，我國的原油消費對進口的依存度在逐年上升，由2005年的42.4%增長至2008年的近50%，供求矛盾和市場風險日益突出。天然氣作為清潔能源，其生產雖然穩(wěn)定，但隨著民用、發(fā)電和天然氣化工的需求增加，供需矛盾愈來愈大。這種狀況決定我國工業(yè)部門終端能源消費結構（包括化工行業(yè)）將過分依賴煤炭資源。例如，我國合成氨生產的原料路線構成和電石行業(yè)的快速發(fā)展都與我國特有的資源狀況密不可分。煤炭資源在使用過程中，存在污染嚴重和能源利用效率低的問題，這對產品能耗必然產生很大的影響。
目前，國內與國際能源消費（折標煤）構成比例為：國內70%左右為煤炭，國外不到30%，國內石油天然氣不足30%，國外則高于60%，其它能源的比例比較接近。
2、原料路線
化工行業(yè)的原料路線對產品能耗有重大影響。在這方面，國內外的差異較大。例如合成氨行業(yè)，國內70%以上的合成氨以焦炭為原料，20%以天然氣為原料，而世界上以天然氣為原料的合成氨則為80-90%，美國甚至達到了98%的水平，由于煤制合成氨單位能耗比天然氣多60%以上，因而造成了我國合成氨單位產品能耗明顯高于國外平均水平的結果。
3、企業(yè)規(guī)模
化工行業(yè)中，主要耗能產品均為大宗產品，發(fā)達國家企業(yè)規(guī)模一般都比較大，便于合理利用能量和提高設備利用效率。而我國中、小企業(yè)較多，平均生產規(guī)模較小，與發(fā)達國家相差較大。例如合成氨企業(yè)國內戶均產能不足10萬噸/年，而國外一般為30萬噸/年；電石企業(yè)國內戶均產能不足5萬噸/年，日本為22萬噸/年，美國為17萬噸/年，德國為20萬噸/年。這種企業(yè)規(guī)模上差距是國內化工主要耗能產品能耗相對較高的一個重要原因。例如，大型合成氨裝置的單位產品能耗平均水平為1490公斤標煤/噸，中型裝置的平均水平為1792公斤標煤/噸，小型裝置的平均水平為1811公斤標煤/噸。國內中小電石企業(yè)平均綜合電耗約3650kWh/噸,而大型密閉式電爐企業(yè)電耗約3200kWh/噸，與國外基本一致。
4、裝備水平
化工生產工藝設備和通用設備的設計、材質、制造及生產操作控制水平對產品能耗有決定性的影響。例如，國內合成氨生產裝備和工藝，在各個不同時期落后與先進的制氨工藝并存，總體裝備水平較低，導致了能耗較高，而國外發(fā)達國家企業(yè)把各個生產單元連成一個整體以合理利用能量，考慮能量平衡的分級利用（熱功集成），多次利用，提高有效能的利用率，使每噸氨的能耗降到最低。又例如隔膜法燒堿生產，國內自主開發(fā)、引進技術國產化和采用國外先進技術的各種技術裝備同時并存，部分先進，部分落后，導致整體能效水平不高，而國外基本以擴張陽極、改性隔膜工藝和裝備為主，整體能效水平較高。
5、政策因素
國家政策的引導是提高產品能效水平的重要力量。近年來，雖然國家出臺了多項鼓勵節(jié)能的政策措施，取得了一定的效果。但是，有一些政策還需要進一步完善和落實，如在投資、財政和稅收等方面的激勵和約束政策，高耗能產品的強制能效標準的制定，與項目建設相配套的市場準入和退出機制等。同時，中央與地方之間在利益和成本的分攤上也需要進一步的協(xié)調。這些不利條件對加速推廣先進的節(jié)能技術構成了障礙。
6、其他因素
運行負荷因素：一些合成氨廠由于天然氣、煤等原料供應不足，導致運行負荷下降，并偏離設備設計值的最佳運行范圍引起工廠的能耗增加，這也導致了單位產品能耗的上升。以天然氣為原料的合成氨企業(yè)受這一因素的影響較多。
原料質量因素：一些合成氨廠供應的原料沒，質量差，不穩(wěn)定，且灰份高，從而導致造氣質量下降，能耗增加。一些電石廠原料炭的固定碳含量低于要求值，石灰石的鈣含量達不到要求值，這些都導致產品能耗增高。
統(tǒng)計方法因素：對于化工產品的能耗統(tǒng)計值，國外往往指的是工藝設計值，而國內的統(tǒng)計值還包括輔助和附屬工序的分攤部分，也就是說，兩者的統(tǒng)計界面有區(qū)別，國內統(tǒng)計范圍大于國外，這也導致了國內產品能耗值增加。
四、提高化工能效的措施與建議
（一）化工高耗能產品能效利用中存在的困難和問題
1、提高行業(yè)能效水平的強制性政策措施缺位
提高行業(yè)能效水平，一方面是控制“增量”，即嚴格控制低能效項目的上馬；另一方面是改造“存量”，即加大對現(xiàn)有低能效設備（系統(tǒng)）節(jié)能改造力度。這兩個方面都需要有強制性的措施才能有效地實施。但是，目前此類手段缺乏。對于前者，由于還沒有有力的約束手段，造成了提高新項目“增量”能效水平起點的工作成效不大。對于后者，由于強制淘汰高耗低效用能設備缺乏依據(jù)，再加上行業(yè)企業(yè)節(jié)能改造投入不足，造成現(xiàn)有高耗低效的生產工藝、裝備還沒有得到根本性的限制和淘汰。總之，提高行業(yè)能效水平的強制性措施的缺位是化工高耗能行業(yè)節(jié)能工作存在的最大問題之一，這個問題能否盡快解決將直接決定節(jié)能工作能否有效的開展。
2、節(jié)能減排技術的開發(fā)、推廣力度不夠。推進節(jié)能減排工作需要技術支撐。這些年企業(yè)在擴大規(guī)模上投入較多，而用于節(jié)能減排的技術開發(fā)投入不足。即使有一些企業(yè)開發(fā)了好的節(jié)能減排技術，出于自身利益的考慮，有的也不愿意在行業(yè)共享。因此，如何加快節(jié)能減排技術的開發(fā)，并優(yōu)選、集成行業(yè)的節(jié)能減排技術，是急需解決的問題。此外，對于已經具有成套節(jié)能減排成熟技術的行業(yè)，國家在推廣技術、設立專項支持方面，也顯得力度不夠。
3、企業(yè)節(jié)能管理機構不完善
目前，雖然行業(yè)對節(jié)能工作很重視，但是由于沒有組織機構和人員保證，因此，很多企業(yè)實際上沒有節(jié)能管理機構或是其設置不能適應加強節(jié)能工作的需要，有相當數(shù)量的重點用能單位都沒有專職節(jié)能工作人員，造成了企業(yè)的能源消耗與節(jié)約工作還基本處于粗放式的狀態(tài)，國家的節(jié)能政策不能很好的在企業(yè)中得到貫徹和執(zhí)行。大家形容節(jié)能工作是：“說起來重要，干起來次要，忙起來不要”。這種局面必須盡快得以扭轉，沒有專職節(jié)能工作人員談何節(jié)能。
4、企業(yè)節(jié)能工作的開展缺乏資金和政策的支持
目前，能源的價格高漲，行業(yè)中的耗能大戶都對節(jié)能工作有很大的積極性。但由于種種原因，一方面企業(yè)沒有充足的資金來支持節(jié)能工作的開展，例如節(jié)能技術的開發(fā)、應用等；另一方面企業(yè)有些節(jié)能項目缺乏政策的支持，導致不能上馬，或建成后不能充分發(fā)揮作用。
5、能源統(tǒng)計和節(jié)能管理的基礎工作嚴重滯后。
目前，行業(yè)的能耗統(tǒng)計辦法很不健全。有的是十多年前制訂的，已不適應當前行業(yè)的需要；有的根本沒有標準，需要立即研究制訂。高耗能產品的節(jié)能設計規(guī)范和能效標準的制訂或修訂工作也明顯滯后或存在重要欠缺，難以對當前工業(yè)新增產能的能效控制形成有力支持。現(xiàn)有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)很難真實反映行業(yè)的實際情況，建立和完善節(jié)能減排的統(tǒng)計體系、標準體系和監(jiān)管體系還需要做許多艱苦的工作。另外，節(jié)能減排的統(tǒng)計和管理隊伍十分薄弱，許多企業(yè)沒有專職的能源管理人員；同時由于化工行業(yè)是連續(xù)化生產，企業(yè)不可能進行月度和季度統(tǒng)計，既是半年的能源消耗情況也是估算出來的，因此進行月度和季度的跟蹤分析和研究相當困難。
（二）有關措施建議
1、嚴格市場準入制度，加強產業(yè)政策的指導力度
“十一五”期間，由于行業(yè)的經濟發(fā)展以及更新現(xiàn)有落后生產裝置的需要，新增產能將有不同幅度的擴張；建立市場準入制度，有利于控制化工行業(yè)新增產能的規(guī)模和實施嚴格的能效水平，是促進行業(yè)技術進步的有效途徑，也是行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標的重要保障。但目前僅有氯堿、電石等少數(shù)行業(yè)建立了市場準入制度，多數(shù)高耗能產品的市場準入制度尚未建立起來。因此，要盡快建立產業(yè)市場準入制度，加強政策對產業(yè)發(fā)展的指導力度。
2、建議國家制定落后產能的退出政策，建立落后產能退出機制
目前，電石、黃磷等行業(yè)的發(fā)展過快，產能過大，部分企業(yè)的能耗高、綜合利用水平比較低，按照產業(yè)政策應該淘汰，但由于缺乏退出機制，地方關停這部分企業(yè)相當困難。調整結構、淘汰落后產能是實現(xiàn)行業(yè)節(jié)能目標的重要手段，但淘汰落后產能牽涉到地方經濟和社會就業(yè)等方方面面的因素，國家沒有相應的退出機制，難度很大。因此建議國家盡快出臺落后產能的退出政策。
3、加大重點實用節(jié)能減排技術的推廣力度。
技術裝備更新對進一步降低能耗起決定性的作用，對于推動行業(yè)節(jié)能降耗起關鍵作用的某些技術盡管它們在國內已經取得了一些示范性的工業(yè)應用成果，但推廣力度不夠，今后應在推廣上加大力度。
4、加強對生產運行負荷、操作、原料質量等影響能耗的因素控制。
目前在全國開展的能效對標活動是一個好辦法。它可以促進企業(yè)加強能源管理，從原料質量、操作控制到合理規(guī)劃等多個方面幫助企業(yè)提高能源效率。
5、加強產品能耗的國際比較的深入研究。
工業(yè)部門占我國終端能源消費總量的近70%，是節(jié)能工作的重點。對產品能耗進行國際比較，是研究制訂節(jié)能政策和規(guī)劃的重要內容，建議主管部門列一個軟科學課題，進行深入的系統(tǒng)研究和定量分析。
6、 行業(yè)協(xié)會應在開展對標活動中發(fā)揮重要作用。
溫家寶總理在國務院節(jié)能減排工作會議上，提出開展對標活動的要求，國家發(fā)改委也制定了《重點耗能企業(yè)能效水平對標活動實施方案》。我們認為協(xié)會應該在重點耗能行業(yè)開展能效水平對標活動中發(fā)揮重要作用。
協(xié)會可以制定對標指標體系和統(tǒng)計口徑，確定標桿值選取和企業(yè)上報基本數(shù)據(jù)原則；建立能效水平對標數(shù)據(jù)平臺，按行業(yè)收集、定期分析、匯總和發(fā)布國內外先進工藝技術水平、裝備規(guī)模、能效水平的信息以及最佳節(jié)能實踐等信息；推薦或選定對比活動的標桿或標桿企業(yè)；為各省（區(qū)、市）節(jié)能主管部門提供咨詢服務，為企業(yè)開展對標活動提供指導和信息服務；制定行業(yè)對應產品的能效標準，開展節(jié)能標識認定活動。
節(jié)約能源，已經被人們視為與煤炭、石油、天然氣和電力同等重要的“第五能源”，化工行業(yè)所要走的路就是將節(jié)能降耗進行到底。
轉載：國家石油和化工網(wǎng)
