節(jié)能減排要素對高耗能特種設備產業(yè)的影響研究
——以鍋爐產業(yè)為例

成德芳，鮑穎群，陳征宇，蔡莉萍，湯臨佳

（1. 浙江省特種設備檢驗研究院，杭州 310020；2. 浙江工業(yè)大學中國中小企業(yè)研究院，杭州 310014）

粗放式經濟發(fā)展模式難以為繼，環(huán)境污染等問題倒逼企業(yè)采用清潔發(fā)展模式。近年來的霧霾天氣、國際環(huán)境、社會因素都對企業(yè)采用更為清潔的可持續(xù)發(fā)展模式形成了強有力的倒逼機制。國務院印發(fā)《關于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產業(yè)的意見》［1］，國家發(fā)展與改革委員會、環(huán)保部等七部委聯(lián)合發(fā)布《關于印發(fā)燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實施方案的通知》［2］，《中華人民共和國特種設備安全法》［3］特別增加有關特種設備節(jié)能管理的規(guī)定，鼓勵和推進特種設備行業(yè)綠色發(fā)展。

高耗能特種設備企業(yè)的發(fā)展急需降低單位能耗、增強環(huán)境友好度以及提升企業(yè)社會價值。特種設備制造企業(yè)的產品，特別是鍋爐這樣重要的能源轉換設備，在國民經濟建設中扮演著重要角色。據抽樣調查結果，我國燃煤工業(yè)鍋爐平均運行效率為65%，比國際先進水平低10%～15%，具有年節(jié)約6 000～9 000萬t原煤的潛力。鍋爐產業(yè)節(jié)能減排空間巨大，急需加強節(jié)能管理，推動產業(yè)綠色發(fā)展模式。

1 國內外鍋爐產業(yè)發(fā)展比較

1.1 國內鍋爐產業(yè)發(fā)展樣板和國外鍋爐產業(yè)發(fā)展前沿

工業(yè)鍋爐發(fā)展區(qū)域特色明顯?！凹夹g引領、研發(fā)先行”的江蘇發(fā)展模式，在全國工業(yè)鍋爐市場具有較強的競爭力。工業(yè)鍋爐產量全國第一的河南，在尋求“從量到質”的轉型升級。浙江省工業(yè)鍋爐產業(yè)發(fā)展處于全國前列［4］。

電站鍋爐高端技術大型企業(yè)壟斷。我國哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、東方鍋爐（集團）有限公司和上海鍋爐廠有限公司三大公司為主生產的超臨界、超超臨界鍋爐技術應用已達到國際先進水平。其他廠家在超臨界發(fā)電鍋爐機組市場所占份額很小。

國外鍋爐“智造”發(fā)展迅猛。德國工業(yè)鍋爐生產廠家以精湛的制造工藝著稱，如今將數字技術融入生產中，形成智能工廠。如運用3D攝像自動檢測產品尺寸，將蒸汽、熱水和熱電聯(lián)產產品整合到智能體系中，鍋爐實現全自動在線監(jiān)測運行等。另外，作為燃油燃氣鍋爐的心臟——燃燒器，國內80%市場均被德國、意大利、芬蘭等國家的燃燒器廠家占領，他們擁有先進獨立實驗室并致力于新產品研發(fā)。

1.2 國際競爭力現狀分析

根據聯(lián)合國商品貿易統(tǒng)計數據庫，2014年世界工業(yè)鍋爐的進口額約21億美元，我國只占1.6%；2014年世界工業(yè)鍋爐的出口額約24億美元，我國約占14.8%，居世界前三［5］。近年來，我國工業(yè)鍋爐貿易競爭力不斷攀升，國際市場占有率在維持在15%以上，在國際市場上具有一定的競爭優(yōu)勢，但這種競爭優(yōu)勢只是出口量的優(yōu)勢，而非質的飛躍。企業(yè)需要重視產品改良、技術創(chuàng)新以提高核心競爭力。

2 浙江省鍋爐產業(yè)發(fā)展現狀及存在的主要問題

2.1 浙江省鍋爐產業(yè)節(jié)能減排工作開展現狀

浙江省政府發(fā)布《浙江省大氣污染防治行動計劃（2013—2017 年）的通知》［6］文件，要求到2017年基本淘汰10 t·h?1以下燃煤鍋爐，多部門協(xié)同合作，堵疏結合。《“精準對接精準服務”支持特種設備產業(yè)發(fā)展的若干意見》［7］中指出，重點支持大中型節(jié)能環(huán)保型鍋爐及煤的高效潔凈燃燒技術的研發(fā)，鼓勵中小制造企業(yè)走“專精特強”的差異化發(fā)展道路。征集“高效燃煤工業(yè)鍋爐”，推廣先進節(jié)能產品。同時，浙江省特種設備安全與節(jié)能協(xié)會鍋爐分會成立，為企業(yè)搭建平臺，推動鍋爐行業(yè)產學研深度合作。

2.2 主要存在問題

目前，浙江省鍋爐產業(yè)發(fā)展存在的主要問題有：

（1）鍋爐制造企業(yè)專業(yè)人才匱乏，研發(fā)能力不足，產品質量參差不齊。

（2）“低小散”、“粗放型”民營經濟體決定鍋爐平均容量偏小，運行效率偏低，在用10 t·h?1以上燃煤工業(yè)鍋爐能效水平偏低，鍋爐用戶節(jié)能減排意識淡薄。

（3）鍋爐節(jié)能環(huán)保方面的技術規(guī)范和標準尚不完善，創(chuàng)新驅動不足。

（4）工業(yè)鍋爐缺少成本合理的節(jié)能減排新技術，鍋爐企業(yè)在產品改進方面的投入積極性不高。

（5）清潔能源使用成本高，鍋爐推廣使用清潔燃料困難。

（6）節(jié)能市場體系不健全，合同能源管理缺乏企業(yè)誠信。

（7）質監(jiān)、財政、環(huán)保、經信等部門未密切配合執(zhí)行國家相關政策，未設置專項鍋爐節(jié)能減排資金，導致工作開展效果不佳。

3 節(jié)能減排要素對鍋爐產業(yè)的影響機制

3.1 節(jié)能環(huán)保方面的法律標準約束形成前端引導力量

新的《環(huán)境保護法》加大了污染物排放的執(zhí)法力度。GB13271—2014《鍋爐大氣污染物排放標準》對污染物排放限值更為嚴格。目前我國電站鍋爐通過改造，基本能達到排放標準；但是對于量大面廣的工業(yè)鍋爐來說，執(zhí)行該標準需要采取調整燃料結構、使用清潔燃料等措施，還需增加脫硫脫硝除塵環(huán)保裝備。工業(yè)鍋爐產業(yè)面臨產品結構調整，同時也是突破發(fā)展的機遇。

3.2 新型技術的成熟和應用成為鍋爐產業(yè)節(jié)能減排工作的推力

采用余熱鍋爐技術，充分利用余熱資源是工業(yè)節(jié)能減排的重要手段。根據國務院《關于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產業(yè)的意見》［1］，余熱鍋爐行業(yè)將會迎來新的發(fā)展機遇，燃氣輪機余熱鍋爐、垃圾焚燒余熱鍋爐、高爐煤氣余熱鍋爐等產品有較好的市場前景。

生物質鍋爐技術替代化石燃料的推廣和應用，促進可再生新能源產業(yè)升級。對于生物質鍋爐產業(yè)，除了設計制造節(jié)能低排放鍋爐之外，生物質氣化技術、生物質供熱、生物質發(fā)電、生物成型燃料制作和銷售、生物質鍋爐改造都是產業(yè)發(fā)展方向。

電加熱鍋爐技術以其無污染、熱效率高、適用范圍廣等特點，替代燃煤鍋爐減少排放。近年來，我國和各地區(qū)政府及相關主管部門都針對鼓勵實施電能替代、電鍋爐采暖工程出臺了一系列支持政策和措施，鼓勵電加熱鍋爐使用。

冷凝式鍋爐、真空熱水鍋爐、低NOx燃氣燃燒器等高效燃氣鍋爐技術將得到快速發(fā)展。我國的“十二五”規(guī)劃建議明確了能源產業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，天然氣作為一種清潔能源在能源結構中所占的比例日漸提高，安全、節(jié)能的高效燃氣鍋爐市場巨大。

3.3 企業(yè)層面實施鍋爐技術改造形成內生動力

高耗能企業(yè)實施鍋爐節(jié)能減排改造有很多內生動力，通過老舊鍋爐改造節(jié)約能耗以降低生產成本，集中供熱供氣保證安全生產和降低事故發(fā)生率。實施“煤改氣”“電能替代”項目體現企業(yè)綠色GDP，促進企業(yè)轉型發(fā)展，展示企業(yè)社會責任。試行“碳排放權交易”，碳排放富余企業(yè)出售配額獲益。

3.4 政府層面節(jié)能減排指標考核加大約束力度

浙江省政府將鍋（窯）爐淘汰工作寫入政府工作報告，列入“十件民生實事”之一，并出臺實施方案和配套政策。根據浙江省政府2015年度質量強省建設行動計劃和質量工作考核要點要求，在環(huán)境質量提升專項行動中提及燃煤鍋爐淘汰工作，并強調加強鍋爐等特種設備產品質量安全監(jiān)管。

4 浙江省鍋爐產業(yè)節(jié)能減排及轉型發(fā)展的有關政策建議

4.1 支持事業(yè)單位人才流向企業(yè)

支持從事技術研發(fā)、成果轉讓工作的事業(yè)單位高層次人才到企業(yè)工作。浙江省內59家鍋爐制造企業(yè)中，杭州鍋爐集團有百人以上研發(fā)團隊，但眾多小廠只有極少鍋爐專業(yè)技術人員。打造“專精強”浙江鍋爐產品，政府應“以人為本”支持實體經濟發(fā)展。建立中長期激勵機制，引導科技創(chuàng)新人才向企業(yè)集聚，鼓勵事業(yè)單位優(yōu)秀人才到企業(yè)服務。支持研究院所科技項目轉化為企業(yè)產品創(chuàng)新成果，助力企業(yè)發(fā)展。

4.2 推進以創(chuàng)新驅動思路引領鍋爐產業(yè)節(jié)能減排工作

加大高端節(jié)能減排鍋爐產品研發(fā)力度，推進浙江省特種設備質量品牌建設。發(fā)電鍋爐市場主要是60萬kW及以上超超臨界鍋爐機組，浙江省內僅東方菱日鍋爐有限公司具有一定競爭力，但實力遠在三大鍋爐廠之下。余熱鍋爐市場雖有國內余熱鍋爐龍頭企業(yè)杭州鍋爐集團有限公司，但競爭對手成長很快。目前熱電鍋爐市場主要也以杭州鍋爐集團有限公司、杭州杭鍋工業(yè)鍋爐有限公司、湖州煒業(yè)鍋爐容器制造有限公司三家鍋爐廠參與市場競爭，且市場份額逐年萎縮。工業(yè)鍋爐方面，由于受節(jié)能減排影響，主要是油氣鍋爐的競爭，浙江特富鍋爐有限公司等雖市場份額較大，但優(yōu)勢地位不明顯。浙江力聚熱水機有限公司在真空熱水鍋爐市場、杭州華源前線能源設備有限公司在電加熱鍋爐市場、克雷登熱能設備（浙江）有限公司在直流鍋爐市場具有一定競爭力，但仍需不斷創(chuàng)新提升產品質量。只有加大出臺技術創(chuàng)新優(yōu)惠政策，引領企業(yè)注重高端產品的研發(fā)，促進企業(yè)與研究院所合作，提高產品附加值，才能提升浙江省鍋爐的競爭力。

4.3 結合“智能制造”工程推進鍋爐節(jié)能減排功能升級

積極推進現代先進設計制造技術在行業(yè)的應用。以項目推進、工程示范、中介培育、考核評價為手段，深入推進“智能設計”“機器換人”。在工業(yè)鍋爐生產規(guī)?；幕A上，企業(yè)要充實技術力量，應用計算機輔助技術完善設計開發(fā)，推進工業(yè)鍋爐設計系列化。利用Fluent等軟件，將數值模擬應用于鍋爐設計和實驗優(yōu)化。引進焊接機器人，提高焊接工藝以滿足工件精度高的要求。將數控技術融入生產過程中，形成完整的自動化生產系統(tǒng)，進一步提高生產效率并保證產品質量。對于我國工業(yè)鍋爐行業(yè)來說，數控設備已經得到普遍應用，但是高端智能化設備應用成本較大，建議出臺政策推廣。

4.4 制訂更加符合地方經濟現狀的節(jié)能減排標準

強化節(jié)能減排標準的引領作用。我國生物質燃料相關行業(yè)的發(fā)展已初具規(guī)模，但生物質鍋爐制造和改造水平參差不齊。為進一步促進我國生物質成型燃料工業(yè)鍋爐制造產業(yè)健康有序和可持續(xù)發(fā)展，其標準的制定迫在眉睫。目前，生物質鍋爐國家標準暫未出臺，建議支持燃生物質工業(yè)鍋爐產品和管理的地方標準出臺。利用浙江省政府推動浙江制造的契機，鼓勵鍋爐龍頭企業(yè)制定余熱鍋爐、真空熱水機組等浙江制造團體標準，推進我省鍋爐制造水平提升。

4.5 加快燃燒器等一批核心技術的攻關與發(fā)展

加大鍋爐燃燒器核心技術研發(fā)支持力度，爭取在燃燒器產業(yè)有新的亮點。隨著環(huán)保要求的提高，燃油燃氣鍋爐將大范圍應用。國內越來越多的企業(yè)開始制造燃燒器，并且一些企業(yè)通過技術引進或自主創(chuàng)新，企業(yè)迅速發(fā)展，產品質量和性能得到快速提升。目前，浙江省燃燒器生產廠家主要有杭州克雷登熱能設備中國有限公司、杭州鍋爐集團股份有限公司、浙江力聚熱水機有限公司等。在當前節(jié)能減排的機遇下，出臺資金扶持、稅收減免等政策，加強浙江省企業(yè)實驗室建設，推動引進開發(fā)高效環(huán)保的燃燒器產品，及時搶占燃燒器市場，必將對燃燒器和工業(yè)鍋爐行業(yè)的競爭力提高揮發(fā)巨大影響。同時，開放研究院所實驗室設備，鼓勵企業(yè)與科研機構合作，共同提升研發(fā)實力。

4.6 鼓勵鍋爐企業(yè)從單一制造向節(jié)能減排綜合服務方向轉型

鼓勵有條件的企業(yè)開展節(jié)能減排綜合服務。積極發(fā)展工程總包（EPC）、合同能源管理（EMC）、建設經營轉讓（BOT）業(yè)務模式發(fā)展，鼓勵具備條件的企業(yè)細分節(jié)能環(huán)保市場、注重科技創(chuàng)新、加快國際化步伐，從單一制造企業(yè)向綜合服務型企業(yè)轉型。一些鍋爐龍頭制造企業(yè)正積極調整銷售模式，向產業(yè)鏈下游延伸，這樣既能更好地為用戶服務，又能提高企業(yè)的盈利能力，同時減少或避免過度的市場價格競爭。

4.7 積極應用“互聯(lián)網+”等新興技術加強鍋爐附加性能

積極推動信息技術、大數據等新技術在鍋爐產業(yè)的應用，提升產品的安全性、節(jié)能性、環(huán)保性。鼓勵物聯(lián)網技術、地理信息技術、云計算技術在鍋爐制造、運行管理服務的應用試點，積極總結和推廣新技術應用經驗。利用“互聯(lián)網+”契機，帶動傳統(tǒng)鍋爐行業(yè)換代升級，引導企業(yè)拓展國際市場。工業(yè)鍋爐運行的自動化控制系統(tǒng)和物聯(lián)網平臺建設，可將鍋爐能效分析、安全狀態(tài)、環(huán)保水平等結果反饋至鍋爐使用、制造、維保以及能源合同管理等單位，可指導優(yōu)化燃燒、安全運行以及后續(xù)的節(jié)能改造工作，有效提升鍋爐管理水平。

5 結 語

本文通過比較國內外鍋爐產業(yè)發(fā)展情況，以及調研浙江省鍋爐產業(yè)節(jié)能減排工作開展現狀，分析了節(jié)能減排要素對鍋爐產業(yè)的影響，提出了針對浙江省鍋爐產業(yè)轉型發(fā)展的政策建議。相關結論對國家以及浙江省鍋爐產業(yè)的未來發(fā)展提供了理論支撐。下一步可以基于本文實際研究，從體制機制、政策目標、法律手段、市場需求等方面，創(chuàng)新綠色發(fā)展模式、節(jié)能減排發(fā)展模式等理論觀點，幫助指導企業(yè)管理規(guī)劃、技術改革、營銷創(chuàng)新，提高我國鍋爐產品國際競爭力。