在当今全球经济快速发展的背景下,有色金属行业作为基础原材料工业,面临着日益严峻的能源困境。能源消耗量大、能源利用率低、碳排放压力大等问题,严重制约着有色金属企业的可持续发展。相关数据显示,我国有色金属行业能源消耗占全国工业能源消耗的比重较大,部分有色金属企业的单位产品能耗较国外先进水平存在较大差距。同时,随着国家双碳目标的提出,有色金属行业面临着巨大的碳减排压力。
如何有效解决能源困境,实现能源的高效管理和利用,成为了有色金属企业亟待解决的问题。
一、行业痛点:有色金属业的能源困境剖析
(一)高能耗现状
有色金属的生产过程复杂且繁琐,涵盖采矿、选矿、冶炼等多个环节,每个环节都需要消耗大量能源。以电解铝为例,据行业数据显示,生产1吨电解铝大约需要消耗13500-14500千瓦时的电量。这一耗电量相当于普通家庭数年的用电量总和。2023年,我国有色金属行业标准煤用量虽有所下降,但行业平均仍消耗高达501万吨,有色金属行业是当之无愧的能源消耗大户。
(二)对化石能源的高度依赖
当前,有色金属行业在能源使用结构上,对煤炭、天然气等化石能源依赖程度极高。在矿石焙烧、干燥、熔炼等关键生产环节,主要依靠化石能源的燃烧来提供所需的大量热能,这一过程不仅会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重污染,还使得行业在能源供应上面临诸多不确定性。在部分地区,当冬季供暖需求增加,煤炭供应紧张时,有色金属企业的生产也会受到影响,面临能源供应不足或价格大幅上涨的困境。
(三)电力供应不稳定
有色金属生产对电力的稳定性要求极高,每一次短暂停电都可能给企业带来巨大的经济损失。然而,现实情况却不容乐观。
2025 年夏季,西南地区由于天然来水偏枯预警,云南、四川等作为电解铝主产区,再度面临限电风险。据国家电网数据,6 月以来西南电网负荷率同比提升 8.7%,但水电来水偏枯 2 - 3 成,致使当地电解铝企业不得不被迫压减负荷 15% - 20%。像云铝股份,在 2024 年就因限电导致减产损失超过 12 亿元,占净利润的 23%。
更加严峻的是,随着新能源装机占比不断提升,电网调峰压力将持续加剧,未来限电现象甚至可能从 “季节性” 转变为 “常态化”,无疑给有色金属企业的稳定生产蒙上了一层阴影。
(四)能源成本飙升
能源价格波动对有色金属企业成本控制形成严峻挑战。电解铝、锌、铜等冶炼环节电力成本占比达30%-50%,部分企业电解铝电力成本占比高达40%。
以欧洲市场为例,TTF天然气期货价格6月20日报13.81美元/百万英热(约5281元/吨),受地缘因素影响,6月23日价格再度上扬。当TTF天然气价格涨至74欧元/兆瓦时(约25美元/百万英热单位),电价将同步翻倍。按电解铝吨耗电13500-14500千瓦时计算,电价每上涨10欧元/兆瓦时,吨铝成本增加135-145欧元;若气价带动电价上涨50%,吨铝成本增幅超500欧元,严重压缩企业利润空间。
二、破局利器:能源管理平台的技术赋能路径
(一)构建实时精准监测体系
能源管理平台集成自动化仪表、大数据分析、云计算等技术,实现煤、电、气、水等全品类能源消耗的实时监测与精准计量。高耗能有色金属企业在引入综合能源管理系统后,可基于构建四维分析模型的方式搭建适合有色金属行业的能碳管控平台,通过部署智能网关实现能耗数据与生产数据的联动分析,支持能耗总量、产品单耗、班组能效等多维度考核,显著提升能源管理精细化水平。不仅满足了双控考核要求,更将成为企业工艺优化的决策大脑。
(二)优化能源资源配置决策
平台基于海量能耗数据,运用智能算法模型,为企业提供动态能源优化方案。通过分析生产环节能源需求特性与市场价格波动规律,制定差异化能源采购策略,有效降低采购成本。同时,平台深度挖掘生产工艺与能耗的关联关系,针对性提出工艺优化建议,提升能源利用效率。依托 EMS + 能源管理系统,完成全品类能源介质数据采集,通过能源平衡计算、诊断优化及设备改造,构建起完善的能源绩效管理体系。
(三)强化设备全生命周期管理
针对有色金属企业设备密集型特点,能源管理平台实现变压器温度、损耗、负荷率等关键参数的在线监测。通过设备运行状态实时分析,及时预警故障隐患,减少非计划停机造成的能源浪费。基于设备运行大数据分析,平台还可为企业提供设备升级改造建议,推动设备能效持续提升。
(四)赋能双碳目标实现
在 “双碳” 战略背景下,能源管理平台通过数字化手段实现碳排放数据的全流程管理,涵盖数据采集、核算、分析及应用等环节,为企业碳盘查、碳资产管理提供数据支撑。平台助力企业参与碳交易市场,优化能源结构,提升可再生能源消纳比例,有效降低碳排放强度,推动行业绿色转型。
三、未来已来:新一代能碳管控平台进化方向
国产化底座:通过麒麟软件+达梦数据库认证,保障能源数据安全
碳交易对接:内置碳资产管理系统,直连全国碳交易平台
AI节能优化:基于深度学习的热力系统调优模型正在实测,预期再降能耗5%
当度电成本成为核心竞争力,智慧能碳管控平台已从“辅助工具”升级为“战略基建”。其价值不仅在于合规达标,更在于通过数据流重构能源流、资金流、碳流的三流合一,最终铸就有色金属企业的绿色竞争力护城河。
有色金属行业面临的能源挑战呈现多元化特征,能碳管控平台凭借其数字化、智能化技术优势,为企业提供从监测分析到优化决策的全链条解决方案,对于实现节能减排、提升企业竞争力具有重要战略意义。行业企业应加快能源管理平台部署,以技术创新驱动绿色高质量发展。