西宁市电解铝行业能源消耗简析

      自1886 年，美国的霍尔和法国的埃鲁同时发明了冰晶石－氧化铝熔盐电解提炼铝的技术后，直至今天全球电解铝工业化生产仍然采用此方法。电解铝生产是我市工业生产的能耗大户，更是二次能源电力的主要消费者之一，据统计电解铝生产企业的综合能源消费量均在10万吨标准煤以上，对全市能耗的增长有重要影响。在当前经济迅速发展的时期，资源能源紧张的情况下，努力降低电解铝的能耗，对于规模以上工业综合能源消费量的下降有重要意义。
      一、规模以上电解铝行业生产及能源消费情况
      （一）电解铝生产情况简介
      西宁市电解铝生产企业共有七家，产能约为220万吨，截止到2012年底电解铝产量已高达184.72万吨，能力利用率为87％。截止2013年9月电解铝产量为146.92万吨，同比增长9.30%，预计在企业正常生产的情况下，2013年电解铝产量至少190万吨。西宁市电解铝生产设备情况如下表所示（表一）：

表一：                          电解铝企业生产设备情况

      （二）电解铝行业的能源消费情况
      1、规模以上工业企业中，电解铝生产企业综合能耗占比较大。2013年1-9月有电解铝生产的7家企业综合能源消费为363.34万吨标准煤，占有色金属冶炼及压延业综合能源消费量的92.29%，拉动该行业综合能源消费量上升3.56个百分点，占全市规模以上工业综合能源消费量的44.96%，拉动规模以上工业能耗上升1.77个百分点。其中电解铝生产企业主要用于电解铝生产的综合能耗为252.62万吨标准煤，占7家电解铝生产企业综合能源消费量69.53%，占规模以上工业的31.22%。
      2、电解铝生产主要消耗的能源品种为电力。电解铝的生产是一个耗能较大的过程，主要消耗的能源品种包括电力、石油焦、天然气等，其中电力为204.06亿千瓦时，同比增长5.30%，石油焦为20.85万吨，较2012年同期减少约9万吨。
      用于生产的主要能源品种消费所占比重本期与上年同期相比基本保持稳定，2013年1-9月电力所占比重为89.79%，本期与同期相比电力用量增加是因为新增电解铝企业的影响所导致的。其次是石油焦为8.15%，天然气仅占2.06%。
      二、电解铝企业生产中主要依靠的电力对我市的综合能源消费量影响巨大
      1、在全市的电力结构中，规模以上工业生产电力消费为328.37亿千瓦时，同比增长9.29%。分行业电力消费来看，在26个有电力消费的各行业中，电力消费量最大的为有色金属冶炼和压延加工业。前三个季度该行业电力消费为225.68亿千瓦时，同比增长8.96%，占全部规模以上工业企业电力消费合计的68.73%，拉动全市规模以上工业电力消费上升6.18个百分点。有色金属冶炼和压延加工业电力消费大的原因是电解铝生产企业高耗电所影响，在规模以上工业生产电解铝的7家企业中，根据单位铝锭综合交流电耗计算，生产电解铝共消耗电力204.06亿千瓦时，同比增长5.30%，占该行业电力消费量的90.42%，占到规模以上工业电力消费的62.14%，拉动规模以上工业电力消费增长3.41个百分点。另外，因为电解铝产量在近几年产量逐年增长，导致电力消费也在逐渐增加。
      电解铝生产企业一段时期在正常生产的情况下，每个季度的用电量相对稳定，有逐渐小幅增长的趋势。2011年到2013年3季度平均每季度生产电解铝耗电量约为62亿千瓦时，但是在2013年的第二、三季度耗电量分别是70.68和71.27亿千瓦时，是因为2013年二季度新增一家电解铝生产企业，平均每季度用电量约为7亿千瓦时，因此拉动第二、三季度电解铝生产电力消费分别增长13.63和8.8个百分点。2013年3季度当季规模以上工业生产电力消费为114.49亿千瓦时，同比增长7.86%，其中电解铝生产用电量同比增长9.63%，拉动规模以上第三季度当季电力上升5.9个百分点。
      2、电力不仅是电解铝生产的不可缺少的能源品种，也是工业生产的中不可或缺的重要能源品种，用量的大小将直接对我市单位GDP能耗产生重要影响。2013年1-9月全市规模以上工业企业等价值能耗为1353.36万吨标准煤，同比增长7.02%，其中电解铝生产企业电力消费折合等价值为675.40万吨标准煤，占到规模以上工业等价值能耗的49.91%，同比增长5.09%，拉动等价值能耗上升2.59个百分点。
      三、降低电解铝的单位产品能耗是控制电解铝行业综合能源消费量的主要抓手
      单位电解铝综合能耗和单位铝锭综合交流电耗是衡量电解铝生产节能情况的主要指标，单位指标的减小将直接影响同等产量下综合能耗和电力消费量的减小。2013年电解铝单位产品能源消耗情况如下表所示（表二）：

表二：          2013年电解铝单位产品能源消耗列表

      从上表可以看出2013年第三季度单位电解铝综合能耗与单位铝锭综合交流电耗较上年同期均有减小，同比下降0.49%和0.76%，但随着我市电解铝生产企业加强节能管理、改进生产工艺技术，单位产品能耗与同期相比有所降低。西宁地区三季度累计生产电解铝146.92万吨，与同期相比节约12488.2吨标准煤，用电量减少1.56亿千瓦时。与全省3季度指标相比，全省单位电解铝综合能耗指标值为1717.67千克标准煤/吨，我市指标值则高于省上指标值1.73千克标准煤/吨，全省单位铝锭综合交流电耗为13885.21千瓦时/吨，我市则高出3.69千瓦时/吨。与全国单位电解铝综合能耗指标值相比，全国平均指标值为1688.3千克标准煤/吨，我市高出全国平均水平31.1千克标准煤/吨，可见我市电解铝生产环节的节能潜力还需进一步挖掘。
      四、问题与对策
      （一）电解铝工业与能源消耗存在的主要问题
      1、电解铝行业对电力的依赖性高，电力是生产电解铝的主要能源消耗品种，伴随着近几年电解铝产能的逐渐释放与扩大，在产量增长刺激经济增长的同时，也对我市节能降耗工作产生了一定的影响。
      2、电解铝行业是高耗能行业，对全市规模以上综合能源消费量影响巨大，截止2013年3季度全市规模以上工业企业共207家，生产电解铝的仅为7家，但电解铝生产所用能耗却占到全市综合能源消费的三分之一以上，所以控制好电解铝生产的综合能耗也是降低能耗的重要部分。
      （二）减少电解铝生产能耗的措施
      1、作为监管机构要努力为企业改善生产环境，优化生产设备更新。随着我市的电解铝技术装备的不断进步，现在大型槽等新型的电解铝技术装备正被推广应用，正是如此才会满足我市日益严格的节能降耗要求。因此，要加快出台各种有利于企业淘汰落后产能和退出市场的政策、措施，以便让落后产能和欠发展企业退出生产市场，为节能降耗和产业转移产能腾出下降的空间。
      2、作为生产企业，要认真开展对标工作，要按照“突出重点，有序推进，结合实际，注重实效”的原则，全面深化能效和污染物排放强度的达标对标。要认真筛选、确立追赶的标杆，通过采取自身“纵向”对标与企业间“横向”对标相结合的方式，查找差距，分析原因，完善措施，持续改进，达到优化生产，减小消耗。
      3、 根据西宁市能源供应情况，结合企业生产实际，加大天然气等清洁能源的用量。在条件允许的情况下，要积极增加天然气等清洁能源的使用比例，尽量减少煤炭在企业总能耗中的百分比。同时，电解铝的生产虽然高耗能，但由于铝材具有的质轻和可再生的特点，要加强企业生产链的衍生，加强能源的回收利用，减少在生产过程中的能源消耗。