中国水泥工业绿色转型发展正走在关键时期

中国水泥研究院 郑建辉 · 2014-05-12 09:56
  今年3月份,工信部印发了《2014年工业绿色发展专项行动实施方案》,其中提到,今年将要开展区域工业绿色转型发展试点,以节能减排工作为主线,推动结构调整和产业升级,探索工业绿色转型发展模式和途径。这是我国工业绿色发展进程的重大政策举措。对于国民经济建设的重要基础材料行业--水泥行业来说,产业绿色转型已成当务之急。以2012年11月环境保护部发布《环境标志产品技术要求 水泥》为水泥行业的绿色转型发展全面启动标志,转眼已历经一年有余。伴随着经济增速的调整,中国水泥行业当前开始进入低速发展期。于此同时,国际环境压力日趋加大,国内环保政策力度逐步增强,水泥行业如何围绕着绿色发展的主线进行转型升级开始被业内广泛关注。水泥工业绿色转型就是以资源集约利用和环境友好为导向,以绿色创新为核心,实现水泥生产全过程的绿色化、可持续发展,获得经济效益与环境效益的双赢。本文通过分析近年来水泥工业的绿色转型发展趋势,认为水泥行业近年来绿色转型颇显成效,当前已进入绿色转型发展关键期。
一、行业能耗与环境影响
1.1能源消耗总量依旧在增加,但吨水泥综合能耗逐年降低
  2013年,中国水泥产量再创新高,达到24.18亿吨。根据中国水泥研究院计算, 2013年中国规模以上水泥制造业能源消耗总量为1.9亿吨标准煤,虽然规模以上水泥制造业能源消耗总量一直保持高位,占到了全国能源消耗总量的5.8%左右,但吨水泥综合能耗在不断的降低,2013年全国吨水泥综合能耗在90千克标准煤/吨左右。
图1:规模以上水泥制造业能源消耗总量及吨水泥综合能耗走势(亿吨标准煤、千克标准煤/吨)

数据来源:国家能源局、中国水泥研究院

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1.2 单位水泥粉尘排放降至1千克以下
  水泥工业的主要污染物是工业粉尘,据公开数据显示,中国水泥工业排放的水泥粉(烟)尘占全国工业粉尘排放总量的39%,高居工业排尘之首,属于重点污染行业。不过近年来,全国工业粉尘排放总量不断下降,2013年工业粉尘排放总量在390万吨左右,水泥工业粉尘排放总量也呈下降趋势,2013年维持在160万吨左右,生产每吨水泥排放的粉尘下降到1千克以下。
图2:水泥工业粉尘排放总量连年回落,吨水泥粉尘排放量降至新低

数据来源:环境保护部、中国水泥研究院

1.3 二氧化碳排放总量在14.5~15亿吨左右
  根据荷兰环境评估局与欧盟委员会联合研究中心报告,2013年中国的二氧化碳排放总量突破100亿吨,占全球总量的28%。根据历年数据,水泥行业二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放量的比例维持在14~17%左右,近几年来一直持续落于15%以下,生产每吨水泥所产生的二氧化碳排放量在0.6吨左右,预计2013年整个水泥行业的二氧化碳排放总量估计在14.5亿吨左右。
图3:水泥工业二氧化碳排放量继续增大,是全国主要的碳排放行业

数据来源:环境保护部、中国水泥研究院、《全球二氧化碳排放长期趋势2013》

1.4 小结
  从能耗和环境影响两个层面分析,虽然总量上还是在不断的增大,但是生产单位产品的能耗与环境影响降低。总量的增大由其市场需求决定,而单位量的降低体现了整个行业转型的变化,体现了水泥行业为节能减排,为净化行业所做的巨大努力。

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二、淘汰落后,变革技术

  进入十二五以后,水泥行业非常注重自身的绿色修炼,通过淘汰落后产能、技术创新改造、加强产品质量管理、参与固体垃圾处理等方式逐渐使得行业面貌焕然一新。
2.1 淘汰落后低效的小规模生产线,逐渐向先进的大规模线发展
  据中国水泥网统计,2013年全国淘汰水泥落后产能(包括熟料及磨机)共计9403.4万吨,至年底新型干法熟料产能达到17亿吨左右,其他工艺熟料产能为0.9亿吨,1000t/d以下新型干法生产线数目(包括1000t/d)占比在9%左右。近几年水泥落后产能淘汰力度一直较大,水泥生产线开始从高耗能、高排放的低效生产线向以4000~5000t/d为主的预分解窑新型干法水泥生产线转变。
图4:2013年底水泥工业预分解窑生产线规模分布

数据来源:中国水泥研究院

  2006~2013年间,淘汰的水泥落后产能大约将近9亿吨,去年《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》中提出,在提前一年完成“十二五”淘汰落后产能目标任务基础上,2015年底前再淘汰水泥(熟料及粉磨能力)1亿吨,这对整个水泥行业的发展有着深远的影响。》。
图5:2006~2013年淘汰水泥产能(包括磨机)与新增熟料产能情况

数据来源:中国水泥研究院

2.2 通过技术改造,达到节能环保要求
  去年年底,环保部修订发布了《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013),进一步提高了行业的污染物排放标准。今年,全国各地两会上省政府纷纷表示要下大力气防治大气污染,各省对水泥等行业均有相应的治污举措,其中脱销是非常重要的一环。近两年来,全国各省市不断加快水泥脱硝工程建设。如果不进行改造,达到氮氧化物排放标准比较困难。根据《国家环境保护“十二五”规划》,2015年氮氧化物排放量要比2010年降低10%,水泥行业面临着较重的脱销改造压力。
  据不完全统计,截止2013年底,全国安装脱硝设施并投运的生产线共计150条,仍然有大部分生产线未安装脱销设施。脱销对水泥行业来说,依旧是个艰巨的任务。尽管如此,大中型水泥企业迎难而上的行动在全国各地此起彼伏。
  在利用余热发电方面,目前已有超过65%以上的生产线配备的余热发电系统,已完成了《水泥工业十二五规划》提出的目标,去年对该目标重新调整,从65%进一步提高到70%以上。
2.3 小结
  现阶段,水泥行业新增产能的审批变得非常严格,大部分省份都严禁新增水泥生产线。同时,水泥淘汰的标准也将日趋提高,落后产能的识别或将转移到2000t/d以下不符合相关环境指标的新型干法线。对于4000t/d以上的新型干法线,将主要以节能减排为主线持续地进行技术改造。除此之外,第二代新型干法水泥技术已经进入研发阶段。第二代新型干法水泥技术的显著特点是具有环保产业功能,能满足经济建设对胶凝材料的新要求。
[Page]三、参与污染处理,发展循环经济
  根据《固体废物管理法》,固定废物主要包括工业固体废弃物(废渣)与城市垃圾两类。对于水泥行业来说,工业固体废弃物主要可作为水泥生产的原材料进行添加;城市垃圾可作为燃料放入水泥窑中进行无害化处理。一直以来,水泥行业是消纳工业固体废弃物最多的行业之一,有关数据显示,近五年来,水泥制造业年均利用的工业固定废弃物为4.5~5.5亿吨,占到全国工业废弃物总产量的16%左右。事实上,行业消纳的工业固体废弃物可能远大于此。以2013年为例,2013年,水泥产量与熟料产量的差值为10.57亿吨,除去石膏等原材料外其他均为工业固体废弃物,保守估计占80%,也即消纳的工业固体废弃物突破8亿吨。
图6:2013年底水泥制造业消纳的工业固体废弃物突破8亿吨

数据来源:中国水泥研究院

  根据《水泥工业十二五发展规划》,“十二五”期间,要在若干座大中型城市周边,依托并适应性改造现有水泥熟料生产线,配套建设城市生活垃圾、污泥和各类废弃物的预处理设施,开展协同处置试点示范和推广应用。目前,水泥窑协同处置城市废弃物开始逐步进入到试点推广阶段。去年,国务院《循环经济发展战略及近期行动计划》及《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》均提出,到2015年,水泥窑协同资源化处理废弃物生产线比例目标为10%。截止2013年底,正式投产的水泥窑协同资源化处理废弃物生产线不到30条。然而据有关数据显示,在建、拟建的水泥窑协同处置项目多达130多项。以贵州省为例,去年,贵州省发布《贵州省推行水泥窑协同处置生活垃圾实施方案》提出,从2013年开始在全省推行利用水泥窑协同处置生活垃圾项目,提出了2015年底前完成全省47个水泥窑协同处置生活垃圾项目建设的目标。
表1:部分已投产的水泥窑协同资源化处理废弃物生产线

资料来源:中国水泥研究院

  从政策上,国家对水泥工业转变为兼顾污染物处置的新型环保产业逐渐从规划、标准、实践方案上开始,从鼓励到支持再到推广,未来发展潜力巨大;从国际水泥工业发展进程来看,水泥企业参与污染处理,发展循环经济是水泥行业可持续发展的必经之路。
四、绿色转型发展正走在关键时期

  以2012年11月环境保护部发布《环境标志产品技术要求 水泥》为水泥行业的绿色转型发展全面启动标志,国家陆续出台了相关政策标准引领水泥工业的绿色转型发展。最直接的政策来源于环境保护部与国家的行业规划。

表2:水泥工业绿色转型相关政策标准和规划

资料来源:中国水泥研究院整理

  相关政策标准的完善,为水泥工业的绿色转型发展提供了方向与政策支持。从阶段上,已经从污染控制和节能减排阶段进入到绿色发展、循环可持续发展阶段。因此,笔者认为,“十二五”后期,是我国水泥行业绿色转型发展的关键时期。在十二五前期,绿色转型发展具备的特征主要是水泥窑向大型化的新型干法窑发展,采用纯低温余热发电以及大型高效粉磨系统。而进入后期,水泥行业将正式开始迈入固体废弃物处理及新型绿色水泥基材料,低氮燃烧技术的新时期。对于水泥企业来说,如何抓住这个有利机遇实现自身的蜕变值得每一个水泥企业深思。笔者认为,水泥企业不仅要紧跟政策步伐,获取政府的政策支持,而且要积极地进行各项技术创新;不仅要在生产方式上向节能减排、循环发展转变,而且要体现在产品上。在生产方式上,要发展循环经济,充分利用水泥生产特点,将城市垃圾、工业废物转化为动力来源与原材料。在产品上,要通过技术创新减少资源和能源消耗,开发低碳绿色产品。

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