汽车制造业能源管控与节能降耗

汽车制造业能源管控与节能降耗摘要：自2019年底疫情以来，汽车行业面临着巨大冲击、洗牌、调整与变革，汽车能源革命势在必行！2020年9月中国在联合国大会提出了“碳达峰”和“碳中和”的目标；汽车生产制造企业每年的能源消耗高达几千万，因此开展汽车制造业能源管控、节能降耗、削减制造成本是汽车工业发展的必走之路！关键词：汽车制造；能源管控；节能降耗1.汽车生产制造企业及能源概述汽车生产制作企业包含：冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间、公用动力以及其他生产辅助部门。涉及的能源种类一般包含：水、电、天然气、蒸汽、汽油和柴油等。其中电、天然气和蒸汽能源消耗占比较大。图1-1为某一汽车制造企业各车间部门年度用电量占比、图1-2为年度用水量占比、图1-3为年度天然气用量占比、表1-1为各车间能耗占比及分布。图1-1用电量占比

图1-2用水量占比图1-3天然气用量占比表1-1各部门能耗占比及分布序部 能源费用 重要耗能设备/工艺线体号门 源类型占比

46.、电、前处理水洗槽、烘干室、强冷71%天然气室、喷涂机器人、空调机组29.、电、空压机、制冷机、干燥机、热水32%天然气锅炉、循环泵焊11.水3装68%电46.、电、前处理水洗槽、烘干室、强冷71%天然气室、喷涂机器人、空调机组29.、电、空压机、制冷机、干燥机、热水32%天然气锅炉、循环泵焊11.水3装68%电冲5.3水4压0%、电总4.1水5装2%、电其2.8水6他6%、电点焊机、焊接机器人、激光焊、WDP、PDP柜、除尘风机、工位风机试模压机、模具清洗、自动化线、废料线、工位风机轮胎座椅安装输送线、尾气抽排系统、加热箱、淋雨线、工位风机三坐标空调系统、机房空调系统、办公中央空调系统能源计量与能耗统计分析是能源管控的基本工具之一。通过分析各车间的能源使用类型、能耗占比以及重要耗能设备/工艺线体，可以更加深入、精准、有效的开展企业能源管控与节能降耗活动。1.汽车生产制造企业能源管控思路2.1体系管理编岐：总经理 ［副组&部长制造装备部.动力能源科，II 1 ||bVI岬］［揖装）:［涂装）（总装I||: 1 :顷瓦1国虱图2-1是某一汽车制造企业能源管控组织架构图，由总经理担任领导小组组长，各部长担任副组长，负责全面协调资源、指引能源管理目标和方向。动力能源科为推进与技术支持小组，负责制定公司节能降耗推进计划，统筹评估各车间专项节能改善，定期组织能源例会，开展能耗对标与交流，攻关节能改善与能耗异常的难点、痛点项目。各生产车间为执行小组，负责能源异常分析、提出节能降耗建设性意见和节能改善的执行。财务为核算小组，负责核算能源管控和节能改善效益。总经办为监督评价小组，负责监督各部门执行过程，定期开展节能改善发布会并对各部门做出评价与奖励。能源管控与节能改善是一项全员参与、持续改进的小组活动。根据《能源管理规定》、《能源供应申请制度》、《空调管理规定》、《设备开关机制度》等体系文件按标准流程执行，并借助PDCA工具，持续稳步开展节能管理活动。2.2能源管理2.2.1能源统计与分析以下为某一汽车生产制造企业能源统计与分析。对冲压、焊装、涂装、总装、公用动力和其他生产辅助部门建立以水、电、天然气为能源消耗明细的统计表。对于汽车制造这样重要耗能的企业，需做好每日能源消耗统计并报送相关车间部门，确保能源消耗透明化，提升公司全员参与度，同时量化了能源数据为能源异常分析与整改提供了方向和依据。月度进行能耗汇总与分析，并能根据下月的产量、节拍和环境温度等综合因素预测能源消耗，寻求人工费用、修理费用和能耗费用平衡点，达到企业最大效益化。1.1.1.能源指标管理能源管控必须要有目标、有计划、有执行。首先就是制定量化目标，根据下年度计划产量编制下年度用能计划，结合设备容量及耗能设备技术状况等因素，每月制定公司能耗指标，并分解落实到各耗能单位。各耗能单位根据公司下达的能耗指标，制定出具体可行的实施措施，确保节能计划和能耗指标达成。各厂部承接公司能源管理指标，严格完成各项能源定额指标，接受能源指标的考核。建立生产日与非生产日精细化用能指标管控标准。生产日能耗：生产当日能源的消耗，包含生产时能耗和非生产时能耗；非生产日能耗：非生产当日能源的消耗。根据能源统计表、生产状态、节拍、生产时长和日产量等，计算出各车间生产与非生产日水、电、天然气每小时的能源消耗。艮即生产日用能指标二生产时长X生产时每小时能耗+非生产时长乂非生产时每小时能耗非生产日用能指标=非生产时长乂非生产时每小时能耗其中，生产节拍与环境温度是影响每小时能耗的主要因素，所以每日用能指标需定期开展评估与调整。以当日实际能耗与当日用能指标做对比与监控，对各车间出现的能源超标异常情况进行分析与整改，达成能源管控与节能降耗的目的。1.1.1.能源例会建立能源例会制度，搭建公司各部门共同参与的能源学习交流平台。围绕各车间能耗水平展示、能源异常分析、能源管理难点与痛点、节能改善分享、能耗对标学习、推进重大节能改善项目等进行全方位、多层面、全员参与、可持续的能源例会。定期开展节能改善比赛，从创意、想法、推广、效益等多个维度进行评比与奖励，提高公司全员参与的积极性与工作满意度，可持续的开展公司能源管控与节能降耗活动。1.开展汽车生产制造企业节能降耗3.1管理节能加强现场能源管理，从点滴做起。开展每日用能单位“跑、冒、滴、漏、水、电、天然气”的能源稽查。规范空调开启要求，根据《空调管理规定》进行公司全员宣贯，当温度条件：夏季，环境最高气温N30°C，方可开启空调制冷，制冷温度设置N26C；冬季，环境最低温度W10C，方可开启空调制热，制热温度设置W20C，在夏季、冬季进行每周抽查。开展月度能源浪费及违反能源管理规定等情况的考核与评比，加强公司全员节能意识宣贯，提高节能管理水平。浙江区域大工业电价及峰谷时段：高峰时段08:00-11:00、13:00-19:00、21:00-22:00，电价为0.79元/千瓦时；低谷时段11:00-13:00、22:00-08:00，电价为0.31元/千瓦时。对于公司充电设备如：AGV车、叉车、牵引车和升降车等设备统一调整至夜间低谷时段进行充电，可节约0.48元/千瓦时，节能效益显著。梳理各车间大功率设备，根据制定的《设备开关机制度》进行精准控制。焊装车间的除尘系统与生产线进行联动控制；当生产节拍较低时总装车间的商检淋雨线可采取集中过车方式；结合生产情况和现场实际用能负荷，公用动力合理、科学的开闭循环泵、离心机、制冷机和热水锅炉等设备的数量，达到节能降耗的目的。3.2政策节能3.2.1电力直接交易积极申报电力直接交易政策，浙江区域近年需满足:钢铁、煤炭、建材、有色，汽车制造业，船舶、航空航天和其他设备制造业，交通运输、仓储和邮政业，信息传输、软件和信息技术服务业8个行业类别，110kV及以上电压等级用户可参与直售电交易。每度电可节约2.9分钱，对年用3千万度电的某车企可节约87万元。1.1.1.光伏发电目前光伏发电已在民用和商用普及开来，以下为某一汽车制造业安装的分布式光伏发电项目，建设装机容量为10.88MWp的并网发电项目，年均发电量为850万千瓦时，减少碳排放6664吨/年，年节约电费117万元。电力费用二公司消纳光伏公司的光伏电量X公司同时段公共电网电价X80%-光伏项目所发的上网电量X上网电价X15%。其一，光伏电费在公共电网电价基础上优惠20%；其二，由于采用光伏并网发电，剩余电量可以上网并获取一定的收益；其三，可申报节能减排的政府奖励，致力于节能环保、低碳经济和绿色能源推广及自身形象方面的宣传。1.1.技术节能3.3.1车间技术节能焊装车间机器人一般在300台左右，在无故障时电机处于上电状态且夜间电机一直处于使能状态，会产生一定电能浪费，可增加机器人与PLC交互信号，在机器人收到PLC下电信号后断开电机使能。涂装车间面漆、电泳烘炉尾部烟气排放温度200°C左右，各新增一台“高谱”牌YRHS-A型复合管余热回收装置（气液式）将面漆、电泳烘炉排烟降到110C左右进行排放，回收的余热用于循环加热水箱回水，后输送至前处理加热预脱脂、脱脂槽液，提高槽液温度，减少前处理预脱脂、脱脂板换蒸汽消耗，起到节能降耗和减排的作用。涂装车间烘房需达到一定温度才能满足工艺要求，但受外界温度影响无法准确预知烘房升温时长，存在较大能耗浪费。可通过IOT采集设备数据（车间外气温、烘房进风与回风温度），使用大数据计算并建立模型，最后输出烘房升温时长并对其进行精准控制，实现能源的合理利用。为了保障设备稳定运行，各车间都配有多台变压器。当产能或实际负荷较低时，可用配电房的联络母线关停一台变压器用另一台带动下级设备。关停一台10KV变压器，每天可节约电能150千瓦时。3.3.2公用动力技术节能某一汽车制造企业的公用动力部门，其中800KW的离心式冷水机组在夏季为各车间提供冷风，245KW的螺杆式冷水机组为冲压和涂装提供工艺冷冻水。在夏季生产时，离心和螺杆式冷水机组需同时开启，每天用电3万千瓦时。将离心式和螺杆式冷冻水管道进行联通，在6、7、8、9月可关闭螺杆式冷水机组，用离心式冷水机组同时供应车间冷风和工艺冷冻水，一台螺杆式冷水机组可节约1200千瓦时/天；在5、10月的非生产期间，可关闭离心式冷水机组，用螺杆式冷水机组为涂装调漆间供应冷冻水，一台离心式冷水机组可节约3000千瓦时/天。同时提高了设备利用率，显著降低能源消耗。公用动力室内设备多、功率大，全年室内温度在10°C-36°C，通过管道将空压机室内进气口改造成室外进气，降低进气温度可实现2%的节能，年节约电费30万元。由于各车间设备工艺要求，空压机需24小时运行提供压缩空气，通过改善焊装车间机器人抓件、总装车间吊具，非生产期间关闭公用动力2台250KW空压机、2台45KW循环水泵，涂装由于调漆间工艺要求单独由90KW的螺杆空压机供应压缩空气，实现年节约电费45万元。浙江某汽车制造业CNG管道天然气单价3.12元/m3，燃烧值8400Kcal/m3,LNG液化天然气单价2.90元/m3，燃烧值9300Kcal/m，。将CNG改造成LNG液化天然气，其一，在生产日用气1万立方米情况，全年生产300天可节约66万元；其二，LNG与CNG消耗相同热值全年可节约燃气29万立方米，减