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李坤明:水泥行业能效现状与未来发展

2024/06/20 16:33 来源:中国水泥网信息中心

节能降耗不仅是对环境责任的响应,更是水泥行业破茧重生,迈入高质量发展的必由之路。......

水泥工业作为国民经济的支柱产业之一,在承载着重大的建设使命的同时,也背负着高能耗的标签。节能降耗不仅是对环境责任的响应,更是水泥行业破茧重生,迈入高质量发展的必由之路。

6月13日,由中国水泥网主办的“第十一届中国水泥节能环保技术交流大会——《暨装备更新论坛》”在江苏南京举行。中国水泥网水泥大数据研究院水泥分析师李坤明作《水泥行业能效现状与未来发展》主题报告。他指出,当前水泥行业煤炭占据能耗、成本大头,降本增效关键在控煤。

水泥行业能效现状与未来发展

一、水泥行业能效现状

《2010年国民经济和社会发展统计报告》六大高耗能行业分别为:化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、石油加工炼焦及核燃料加工业、电力热力的生产和供应业。

2023年水泥行业能耗约1.5亿吨标煤,占比能源消耗总量2.7%、建材能耗70%左右,其中直接煤耗约1.35亿吨标煤,占比水泥行业总能耗88%上下。

1990年以来,水泥行业能耗限额标准已修改五版,体现标准的与时俱进。2022年11月执行的GB 16780-2021对水泥企业能耗标准提出更高要求。

统计显示,全国熟料生产线中,4000—5000t/d产能超一半,2500t/d及以下生产线占比21%左右。

而最新预测数据显示,截至目前,生产线中标杆产能占比20%左右,离“到2025年底,标杆产能达到30%”的要求仍有一定差距。总计还有2.8亿吨产能需进行节能改造,任务艰巨。

发改委《冶金、建材重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021-2025年)》:要建立企业能效清单目录,能效达到标杆水平和低于基准水平的企业,分别列入能效先进和落后清单,并向社会公开,接受监督。

各省份陆续公示能效清单,目前仅少数省份公开;湖南、甘肃标杆产能占比超出目标值,吉林偏低。

2015年11月,发改委发布的《关于印发能效“领跑者”制度实施方案的通知》指出:达到行业领先水平的3-5家企业为能效“领跑者”企业。近些年,能效“领跑者”企业的能耗水平优于先进值且逐年下降。

能效“领跑者”企业有何特点?

一是大企业为主,技术、设备、资金雄厚;二是5000t/d以上生产线较多,4000—5000规模的生产线占比近一半;三是有协同处置的生产线占比57.7%。

二、未来水泥行业能效趋势

2021“双碳”元年以来,水泥行业节能提效文件频发,“十三五”期间,可比熟料综合能耗由112kgce/t降到108kgce/t,2025年底要降低3.7%以上。

政策方面,2025年,能效低于基准水平产能基本完成改造或退出,山东、浙江、江西、宁夏、重庆等多省(市)发文2025年前淘汰2500t/d及以下生产线(能效水平相对较低)。

效益方面,行业遇冷,倒逼竞争力差(即:能效水平相对较低、成本相对较高)的产能退出。

行业能效水平提升路径及趋势:

1.广泛应用节能技术装备:广泛使用低阻高效旋风预热器、高效篦式冷却机、节能磨机等节能装备,大规模进行设备整体更新换代,节能潜力为4—5kgce/t。

2.加快进行装备节能升级改造:对预热器、窑炉燃烧器、风机、电机变频等进行节能技术改造,提高能效水平,节能潜力为1—3kgce/t。

3.提高智能化水平,建立数字化能源管控中心:对各生产工序中所有用能设备进行监测及控制,精细化分析能源使用,节能潜力为0.5—2kgce/t。

4.推广光伏发电、生物质发电等清洁能源使用:鼓励水泥企业推进分布式光伏、分散式风电以及生物质发电开发运行,减少外购电,节能潜力为2—4kgce/t。

5.大力推进替代燃料使用:推进水泥窑处置生活垃圾、市政污泥、固废等,提高生物质燃料、RDF、SRF等替代燃料使用率,节能潜力空间较大。

水泥行业生产中,煤炭占据能耗、成本大头,降本增效关键在控煤。煤耗在吨熟料综合能耗占比通常高于96%,电力占比相对较低(单位余热发电取30度),电耗成本一般在5%—10%(吨熟料成本取230元/吨)。

新能源发展与应用:

目前水泥行业电力替代的现状是,利用厂区空旷地带建立光伏电站,进行发电、储能,减少外购,最终实现“零外购”。

譬如,海螺(光伏发电4.29亿度,生物质226万度,风力113万度)、塔牌(光伏发电3666万度)、华润(光伏发电3400万度);海螺、天山、冀东等多个光储项目正在推进,未来持续深耕。

新能源发展前景广阔,当前水泥行业光伏装机量1GW,预计2025年达2GW,2030年达到7GW。

替代燃料降耗效果明显、发展空间大:

现状:国内燃料替代率远低于欧美发达国家,2023年华新水泥国内燃料替代率为23%,大大领先国内的平均水平(5%)。

优势:消纳固废,节能降碳,提高能效水平明显(TSR每提高1个百分点,吨熟料能耗下降0.6—0.9公斤标煤)。

效益:降低生产成本(替代燃料较煤价有优势)、减少碳排放(富余碳可出售)。

前景:预计2025年可达10%、2060达到45%以上。

问题:来源品种单一、热值不稳定、含水分高、经济效益差等。

国内龙头企业实践与发展目标:

华新水泥:2023年国内标杆窑线占比63%,TSR为23%,到2025年达到30%,2030年达50%,2060年大于80%(重庆地维公司TSR60%,吨熟料综合能耗低于50公斤标煤)。

天山水泥:2023年熟料单位产品综合能耗106.37公斤标煤(同比下降3.35公斤),替代燃料项目13个,TSR为1.57%(偏低),2025年标杆水泥熟料产能超40%。

海螺水泥:2023年水泥熟料综合能耗102.63公斤标煤,标杆窑线达到30%,TSR为8%,2030年替代燃料使用占比达到原煤的15%。

华润建材科技:2023年标杆产能2067万吨,占比33%,TSR为5.55%,97%生产基地已在使用/试用替代燃料。到2025年,综合能耗达到101.57公斤标煤,50%熟料生产线吨熟料综合能耗达到标杆值。

编辑:周程

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