在當(dāng)今全球經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,有色金屬行業(yè)作為基礎(chǔ)原材料工業(yè),面臨著日益嚴(yán)峻的能源困境。能源消耗量大、能源利用率低、碳排放壓力大等問題,嚴(yán)重制約著有色金屬企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國有色金屬行業(yè)能源消耗占全國工業(yè)能源消耗的比重較大,部分有色金屬企業(yè)的單位產(chǎn)品能耗較國外先進水平存在較大差距。同時,隨著國家雙碳目標(biāo)的提出,有色金屬行業(yè)面臨著巨大的碳減排壓力。
如何有效解決能源困境,實現(xiàn)能源的高效管理和利用,成為了有色金屬企業(yè)亟待解決的問題。
一、行業(yè)痛點:有色金屬業(yè)的能源困境剖析
(一)高能耗現(xiàn)狀
有色金屬的生產(chǎn)過程復(fù)雜且繁瑣,涵蓋采礦、選礦、冶煉等多個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都需要消耗大量能源。以電解鋁為例,據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,生產(chǎn)1噸電解鋁大約需要消耗13500-14500千瓦時的電量。這一耗電量相當(dāng)于普通家庭數(shù)年的用電量總和。2023年,我國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤用量雖有所下降,但行業(yè)平均仍消耗高達501萬噸,有色金屬行業(yè)是當(dāng)之無愧的能源消耗大戶。
(二)對化石能源的高度依賴
當(dāng)前,有色金屬行業(yè)在能源使用結(jié)構(gòu)上,對煤炭、天然氣等化石能源依賴程度極高。在礦石焙燒、干燥、熔煉等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié),主要依靠化石能源的燃燒來提供所需的大量熱能,這一過程不僅會產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,還使得行業(yè)在能源供應(yīng)上面臨諸多不確定性。在部分地區(qū),當(dāng)冬季供暖需求增加,煤炭供應(yīng)緊張時,有色金屬企業(yè)的生產(chǎn)也會受到影響,面臨能源供應(yīng)不足或價格大幅上漲的困境。
(三)電力供應(yīng)不穩(wěn)定
有色金屬生產(chǎn)對電力的穩(wěn)定性要求極高,每一次短暫停電都可能給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。然而,現(xiàn)實情況卻不容樂觀。
2025 年夏季,西南地區(qū)由于天然來水偏枯預(yù)警,云南、四川等作為電解鋁主產(chǎn)區(qū),再度面臨限電風(fēng)險。據(jù)國家電網(wǎng)數(shù)據(jù),6 月以來西南電網(wǎng)負(fù)荷率同比提升 8.7%,但水電來水偏枯 2 - 3 成,致使當(dāng)?shù)仉娊怃X企業(yè)不得不被迫壓減負(fù)荷 15% - 20%。像云鋁股份,在 2024 年就因限電導(dǎo)致減產(chǎn)損失超過 12 億元,占凈利潤的 23%。
更加嚴(yán)峻的是,隨著新能源裝機占比不斷提升,電網(wǎng)調(diào)峰壓力將持續(xù)加劇,未來限電現(xiàn)象甚至可能從 “季節(jié)性” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“常態(tài)化”,無疑給有色金屬企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)蒙上了一層陰影。
(四)能源成本飆升
能源價格波動對有色金屬企業(yè)成本控制形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。電解鋁、鋅、銅等冶煉環(huán)節(jié)電力成本占比達30%-50%,部分企業(yè)電解鋁電力成本占比高達40%。
以歐洲市場為例,TTF天然氣期貨價格6月20日報13.81美元/百萬英熱(約5281元/噸),受地緣因素影響,6月23日價格再度上揚。當(dāng)TTF天然氣價格漲至74歐元/兆瓦時(約25美元/百萬英熱單位),電價將同步翻倍。按電解鋁噸耗電13500-14500千瓦時計算,電價每上漲10歐元/兆瓦時,噸鋁成本增加135-145歐元;若氣價帶動電價上漲50%,噸鋁成本增幅超500歐元,嚴(yán)重壓縮企業(yè)利潤空間。
二、破局利器:能源管理平臺的技術(shù)賦能路徑
(一)構(gòu)建實時精準(zhǔn)監(jiān)測體系
能源管理平臺集成自動化儀表、大數(shù)據(jù)分析、云計算等技術(shù),實現(xiàn)煤、電、氣、水等全品類能源消耗的實時監(jiān)測與精準(zhǔn)計量。高耗能有色金屬企業(yè)在引入綜合能源管理系統(tǒng)后,可基于構(gòu)建四維分析模型的方式搭建適合有色金屬行業(yè)的能碳管控平臺,通過部署智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的聯(lián)動分析,支持能耗總量、產(chǎn)品單耗、班組能效等多維度考核,顯著提升能源管理精細(xì)化水平。不僅滿足了雙控考核要求,更將成為企業(yè)工藝優(yōu)化的決策大腦。
(二)優(yōu)化能源資源配置決策
平臺基于海量能耗數(shù)據(jù),運用智能算法模型,為企業(yè)提供動態(tài)能源優(yōu)化方案。通過分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)能源需求特性與市場價格波動規(guī)律,制定差異化能源采購策略,有效降低采購成本。同時,平臺深度挖掘生產(chǎn)工藝與能耗的關(guān)聯(lián)關(guān)系,針對性提出工藝優(yōu)化建議,提升能源利用效率。依托 EMS + 能源管理系統(tǒng),完成全品類能源介質(zhì)數(shù)據(jù)采集,通過能源平衡計算、診斷優(yōu)化及設(shè)備改造,構(gòu)建起完善的能源績效管理體系。
(三)強化設(shè)備全生命周期管理
針對有色金屬企業(yè)設(shè)備密集型特點,能源管理平臺實現(xiàn)變壓器溫度、損耗、負(fù)荷率等關(guān)鍵參數(shù)的在線監(jiān)測。通過設(shè)備運行狀態(tài)實時分析,及時預(yù)警故障隱患,減少非計劃停機造成的能源浪費?;谠O(shè)備運行大數(shù)據(jù)分析,平臺還可為企業(yè)提供設(shè)備升級改造建議,推動設(shè)備能效持續(xù)提升。
(四)賦能雙碳目標(biāo)實現(xiàn)
在 “雙碳” 戰(zhàn)略背景下,能源管理平臺通過數(shù)字化手段實現(xiàn)碳排放數(shù)據(jù)的全流程管理,涵蓋數(shù)據(jù)采集、核算、分析及應(yīng)用等環(huán)節(jié),為企業(yè)碳盤查、碳資產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支撐。平臺助力企業(yè)參與碳交易市場,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提升可再生能源消納比例,有效降低碳排放強度,推動行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
三、未來已來:新一代能碳管控平臺進化方向
國產(chǎn)化底座:通過麒麟軟件+達夢數(shù)據(jù)庫認(rèn)證,保障能源數(shù)據(jù)安全
碳交易對接:內(nèi)置碳資產(chǎn)管理系統(tǒng),直連全國碳交易平臺
AI節(jié)能優(yōu)化:基于深度學(xué)習(xí)的熱力系統(tǒng)調(diào)優(yōu)模型正在實測,預(yù)期再降能耗5%
當(dāng)度電成本成為核心競爭力,智慧能碳管控平臺已從“輔助工具”升級為“戰(zhàn)略基建”。其價值不僅在于合規(guī)達標(biāo),更在于通過數(shù)據(jù)流重構(gòu)能源流、資金流、碳流的三流合一,最終鑄就有色金屬企業(yè)的綠色競爭力護城河。
有色金屬行業(yè)面臨的能源挑戰(zhàn)呈現(xiàn)多元化特征,能碳管控平臺憑借其數(shù)字化、智能化技術(shù)優(yōu)勢,為企業(yè)提供從監(jiān)測分析到優(yōu)化決策的全鏈條解決方案,對于實現(xiàn)節(jié)能減排、提升企業(yè)競爭力具有重要戰(zhàn)略意義。行業(yè)企業(yè)應(yīng)加快能源管理平臺部署,以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動綠色高質(zhì)量發(fā)展。