能源管理方法综述

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1、能源管理方法综述山钢集团山钢集团管理人员运营转型基础培训 2014/7/1机密和专有 未经麦肯锡许可，任何对此资料的使用严格禁止|1McKinsey & Company中国能源现状和企业能效管理的挑战能效管理基本方法和工具综述相关案例分享目录|2McKinsey & Company旺盛的资源需求和有限的国内供给使得中国成为几个资源的主要进口国1 Metal element contained, thousand tonsSOURCE: Mck IO Supply Model, MetalChina, WBMS, McKinsey Steel Raw Materials Model铜13,180

2、1,267镍矿 Ore1中国基础原材料生产和需求 2011年，百万吨煤铁矿氧化铝生产消耗关键影响镍： 镍主要用于不锈钢产业 中国是全球最大的不锈 钢生产国家，但缺乏足 够镍资源 铜： 全球最大的冶炼产能 冶炼需求因能源行业投 资和地产投资而大幅 上升 铝： 主要用于交通行业 铁矿 / 煤： 钢铁板块的强劲需求 国内资源不足12.639.844.442.381.3XXX自供率|3McKinsey & Company资源利用率亟待提高，需要开展重大变革 0.01.21.81990-2008年历史资源 生产率的增长率, %2008-2030年资源生产 率的目标增长率, %碳1 GDP/吨CO2当量水

3、 GDP/立方米石油 GDP/桶电力 GDP/兆瓦时粮食/饲料 吨/公顷资源的竞争关系 水（水电、碳捕获与封存） 粮食/饲料（生物燃料、 林业）碳（重油） 水（重油、生物燃料） 粮食/饲料（生物燃料）电力（海水淡化、泵送）碳（煤电） 水（水电） 粮食/饲料（生物质）碳（毁林、干涸湿地） 水（灌溉）1 所有温室气体资料来源：GDP：环球通视；水：麦肯锡全球供需模型；温室气体：气专委；石油：国际能源署2008年世界能源展望参考 情景；电力：国际能源署 2008年世界能源展望（历史）和麦肯锡全球减排成本曲线 v2.0 (2030)；粮食/饲料：联 合国粮农组织2008年|4McKinsey & Co

4、mpany可变成本优化与资源所有权战略地位的夺取势在必行资料来源：麦肯锡研究信息部；小组分析西方 2010年90550中国 2010年50300西方 2000年75600固定成本可变成本对亚洲而言，可变成本变得愈加至关重要举例 钢铁生产成本 美元/吨利润转移到资源所有者，损害下游企业利益举例 2009年钢铁行业的税后资本回报率 %5-1025-30矿山钢铁厂|5McKinsey & Company中国的能源与基础材料行业中，能源和原材料成本的占比远高于西方同类企业资料来源：NFID模型v4.30；金属通报；OANDA（万达）其它11%劳动力 4%能源47%原材料 38%原材料29%17%其它劳

5、动力26%28%能源381美元/吨11 2011年美元对人民币的平均汇率是6.455 288美元/吨运营成本高企的原因如下 原材料成本上升，例如铝土矿进口价格 上升 中国能源成本上涨，例如煤炭、石油和 电力价格上涨重要背景： 可获得低成本铝土矿 澳洲的主要能源是天然气，与其它燃料 相比成本更低 劳动力成本远高于中国85%57%2011年中国氧化铝厂的平均加权运营支出2011澳大利亚氧化铝厂的平均加权运营支出|6McKinsey & Company转化为行业目标钢铁行业单位能耗 千克煤当量/吨 同时，中国政府对各行业提出了越来越高的能效要求资料来源：国家能源局 新的水泥厂产能必须要超过4,000

6、吨/天， 并达到国家能耗标准水泥行业新项目投资限制“”五年计划中设定的节能目标单位GDP能耗 吨煤当量/10,000 GDP 市场准入愈发严格十一五十二五-4%20155802010-16% -16,6%-19,0%20200,7220150,8720101,0320051,28十三五|7McKinsey & Company但是，尽管能源效率存在巨大潜力 资料来源：德国联邦统计局；麦肯锡1 基于原油价格140美元/桶的基准价格 2 能源成本占2006年披露的运营成本百分比海运50-60水泥352232352金属和矿汽车和零部件整合油气102452电力化学492航空35-451能源占总运营成本2

7、 百分比运营成本中很大一部分是能源成本汽车及 装配消费品化工 电厂 钢铁/铝行业已实现的能源节约百分比101020304050类别机械加工线批处理20%-30% 连续处理10%-15% 高密集度0%-5%发电 10%-20%电机和泵机5%-10% 整合价值链10%-15% 下游处理10%-20%固态产品加工17%-22% 液态产品加工20%-50% 包装5%-10%装配线连续生产10%-30% 机械和设备工程10%-30%提高能效可在多种行业产生巨大效益|8McKinsey & Company 但在过去长期被忽视资料来源：德国联邦统计局；麦肯锡1801701501301401601201001

8、100能源生产率劳动力 生产率材料生产率能源生产率在过去被忽视生产率 百分比|9McKinsey & Company“不知道” 不了解“为什么管，管什么，怎么管”，不 了解能效到底是什么损失，不知道需要数据计量 “不愿意” 对浪费“视而不见”，对操作“漠不关心”，把能 效等同于节能减排 “没人才” 缺乏专业人员，能源专家不司要职表现在运营管理上，中国企业开展能效改善工作面临三方面的很多挑战非穷尽资料来源：麦肯锡改善重点不明确 缺 乏科学论证 节能技术应用不到位 节能技术和操作脱节 设备管理和日常管理和 能效不相关 设备的 可靠性和运行偏差、操 作偏差等 能效指标不衔接技术系统能源管理机构不合理

9、 分散、孤立、不协调 资金调配不到位 缺乏 整体成本概念，投资和 运营脱节 缺乏机制和考核 KPI 不明确，没有分解到 KAI，业绩对话欠缺， 激励机制不到位管理体系理念与能力|10McKinsey & Company领导们开始考虑企业能效管理前需要特别关注的10大重点A. 理念和能力1.意识2.意愿3.能力B. 管理构架1.组织设置2.资金支持3.业绩管理C. 运营系统1.改善关注2.技术应用3.基础管理4.整体系统资料来源：麦肯锡|11McKinsey & Company理念能力需要提升 对资源有效型管理，尤其是能效管理的认识需要提升资料来源：小组分析对明显的直接浪费“视而不见”传统思维认

10、为能源只是被使用，不能被改善 能源管理专员的职能被错误定义为 : “抄表员” “收费员” “报表上传/政策下发员”不知道到底有多少能效损失不认识数据和计量的必要性和重要性计量设备缺失、不准或不使用 能效数据没有记录、没有统计、没有分析无所谓是否零浪费 没分析过每个环节能效损失有多少，各是什 么类型 一提能效提升就是关灯节水节电A11.11.21.3“95%的企业 都或多或少存 在计量问题”全计 量校 准精 确全计 量有 校准 不当10部分 计量80没有 计量5全部 工厂100“需要使用能 耗桥分析确定 每种浪费的种 类和大小”|12McKinsey & Company理念能力需要提升 对资源有

11、效型管理的意愿度需要转变资料来源：小组分析不清楚能效“为什么管”，“管什么”，“怎么管”现场跑冒滴漏多年没人问没人管 员工不以不合理使用能源为问题，根本不在乎对设备操作规范和控制要求“漠不关心”对能效管理的片面化技术崇拜能效管理就是“节能减排”和“技改 升级” 能效管理需要大投资，大投资往往批准 周期长，且通不过 投用新技术设备和软件比运营基础管理 提升更快更方便更直接不控制参数 控制参数范围太宽 控制参数往上限靠 过程指标没人管 控制波动大A22.12.22.3“管理的提升也能 快速高效取得能 效收益”“设备参数偏离和 “懒人管理法”参数过于宽泛，无 法支持精细操作”|13McKinsey

12、& Company例如，己内酰胺肟化车间压缩机透平K5403的使用与控制分家，操作和管理不能 联动，有改善潜力氧化中控整体负责中控负责现场负责中控操作 方法 阀门调节 有问题才 与现场沟 通现场操作 方法 蒸汽全开 不用调整透平 K5408D40-50%开度1.05MPa60t 3.3MPa60t 1.1MPa13,000Mm3/小时 1.3MPa, 70估计改善后10%汽耗降低，即6吨中压蒸汽节省氧化透平 K5408D100%开度1.05MPa54t 3.3MPa54t 1.1MPa13,000Mm3/小时 1.3MPa, 70资料来源：麦肯锡现场观察及分析|14McKinsey & Com

13、pany理念能力需要提升 急需培养资源有效型管理的专业人才和能力资料来源：小组分析没有能源专家和专业骨干企业里找不出精通能源的专家 各分厂和车间也没有专职或兼职的能源骨干或主管 一旦有能效问题，就找外部机构或设备厂商没有资源开发这些工具和方法 不是每个人都知道有这些工具可以使用 缺乏相关培训能源专家即使有，也无权考核其它部门的能效业绩，只作为技术专家 能源专家不能影响与能效和能源成本相关的战略或运营决策A33.1能源专家不司管理要职3.2缺乏专业的能效提升工具和方法3.3专业能效诊断改善工具、多层次和 方式培训”|15McKinsey & Company组织架构需要转型 组织机构需要建立并优化

14、资料来源：小组分析能效管理职能分散集团里能效管理职能分散在多 个部门 各自能效关注点都非常片面 工厂层面无部门负责能效具体 工作企业内能效统一协调机制不存在，无法有效解决能效问题能效相关部门间没有接口 企业也没有沟通能效问题的平台或机制 问题解决周期长，甚至无疾而终B13.1能效相关组织间沟通衔接不畅3.2能效整体协调性欠缺3.3“某客户集团的能效管理职能分散且各部 门关注不聚焦”工厂需要建立专职 能效部门推进改善 ”14%得到实施 的构想状态未知 的构想14放弃的 构想10未能实施 的构想26得到肯定 的构想钢铁行业案例责任归属缺失导致实施效果差 此前能源项目中的构想数量|16McKinse

15、y & Company组织架构需要转型 资金调配的决策需要合理优化资料来源：小组分析成本概念需要更新企业管理层没有从资源 有效型运营全成本的角 度制定运营甚至战略决 策 不同部门对于能源成本 有不同的理解和数字投资与运营的投资考量脱节投资额限制，无法选用合理 设备，导致长期运行费用， 尤其是能耗成本过高 做设备相关的投资和选型决 策时，忽视或低估能耗的专 业性、费用的连续性和长期 性、以及后续改善的灵活性 大型设备投资决策时，没有 能效专家参与在里面“资源有效型运营全成本避免“顾此失彼 ”“设备选型匹配可以大幅提升能效”产量排放能耗物耗2.12.2B2|17McKinsey & Company

16、组织架构需要转型 业绩管理机制和考核机制需要升级资料来源：小组分析KPI不清楚KPI有重叠，有遗漏 能效KPI没有意义 能效KPI给其它运营KPI让路KPI未分解到KAI只有结果KPI，没过程KPI和长 期KPI，或三种KPI分不清楚 缺乏基层KAI的落地缺乏业绩对话 各层级没有有效开展业绩对话 改善目标设定没有挑战性 没有基于KPI的持续改善，改 善停留在提案收集 不清楚改善措施是否能达到既 定目标考核机制有欠缺 考核机制不支持各层级员工推 进持续改善 考核内容脱离了持续改善，变 成了日常的“鸡毛蒜皮”杂事“KPI梳理并 合理化”“指标分解和 KAI落地”“KPI梳理并 合理化”“面向能耗 KPI提升的考 核机制”3.13.23.