年度回顧 | 水泥行業積極應對“減碳”大考
由于產業規模大、窯爐工藝特點等原因,水泥行業是工業能源消耗和碳排放的重點領域,是我國碳減排任務最重的行業之一。
資料顯示,水泥行業的碳排放量約占全國碳排放總量的13%,因此,水泥行業實現碳達峰對工業,乃至全社會如期實現碳達峰目標至關重要。
觀察今年水泥行業發展,碳減排無疑是一個重要的關鍵詞。在高庫存、高成本、產能嚴重過剩的當下,水泥企業越來越清楚地意識到,低碳、綠色是未來發展的核心要素。
政策方向明確 水泥行業低碳發展勢不可擋
2月,工業和信息化部發布的《工業節能監察辦法》正式施行,理順工業節能監察職責分工,健全工業節能監察體系,為各級工業節能監察部門開展工作提供制度保障。2月16日,最高人民法院發布《最高人民法院關于完整準確全面貫徹新發展理念為積極穩妥推進碳達峰碳中和提供司法服務的意見》,以及11件司法積極穩妥推進碳達峰碳中和的典型案例,進一步總結審判經驗,指導各級人民法院正確審理各類涉碳糾紛案件。
4月,國家標準化管理委員會、發改委、工信部等十一部門聯合印發《碳達峰碳中和標準體系建設指南》,提出將圍繞基礎通用標準,以及碳減排、碳清除、碳市場等發展需求,基本建成碳達峰碳中和標準體系。
7月,中央全面深化改革委員會第二次會議審議通過了《關于推動能耗雙控逐步轉向碳排放雙控的意見》,提出要立足我國生態文明建設已進入以降碳為重點戰略方向的關鍵時期,完善能源消耗總量和強度調控,逐步轉向碳排放總量和強度雙控制度。能耗雙控逐步轉向碳排放雙控調整,標示著系統化、體系化地全面推動建材行業綠色低碳轉型發展的宏觀環境已經建立。
10月,生態環境部發布《關于做好2023—2025年部分重點行業企業溫室氣體排放報告與核查工作的通知》,其中詳細介紹了水泥熟料生產碳排放量計算公式。
11月,國家發展改革委印發《國家碳達峰試點建設方案》。11月24日,國家發展改革委等部門聯合發布了關于加快建立產品碳足跡管理體系的意見,水泥行業的碳排放核算由此將“有跡可循”。
探索減碳路徑 打好轉型升級組合拳
如何才能有效的大幅削減單位水泥的二氧化碳排放量,既不影響水泥的使用性能和運作方便,還能保持比較低廉的水泥生產成本?水泥行業展開了對碳減排路徑的路徑的探索。
替代燃料
有數據顯示,如果在水泥生產中使用40%的替代燃料,每生產100萬噸熟料將少排放約10萬噸二氧化碳。近年來,海螺水泥、天山股份、華新水泥、塔牌集團等不少水泥企業都在加快推進非化石能源替代燃料,推行能源結構綠色化。
3月,洛陽中聯就地取材開始從當地香菇基地回收廢菌棒和廢樹枝,通過破碎機破碎,皮帶運輸到熱盤爐,在熱盤爐內燃燒;燃燒后熱量通過分解爐進入旋風筒內進行熱交換,從而達到生物質燃料替代化石燃料的目的。
生物質燃料使用后有效地減少原煤的使用,從而達到節能降碳的效果,不僅可節約成本,而且低碳環保。根據目前使用情況分析每小時使用3噸的生物質燃料,可降低1噸原煤,從而減少2.25噸CO2排放,僅當地生物質燃料每年就可減排2370噸CO2。
CCUS
碳捕集利用與封存(CCUS)是指將二氧化碳從工業過程、能源利用或大氣中分離,直接加以利用或注入地層,以實現二氧化碳永久減排,是我國實現碳達峰碳中和不可或缺的關鍵技術,在水泥行業應用十分廣泛。
4月,豪瑞(Holcim)在發布2023年氣候報告時承諾,將于2030年前投資20億瑞士法郎(折合22億美元)用于碳捕集技術,重點關注成熟技術,并承諾每年捕集超過500萬噸二氧化碳。
6月,青州中聯年產20萬噸二氧化碳全氧燃燒富集提純示范項目開工儀式順利舉行。
12月,海南省首個年捕集利用6萬噸二氧化碳項目落戶華潤水泥(昌江)有限公司,該項目將使用碳捕集利用與封存技術,將捕碳、固碳、用碳產業化,實現二氧化碳資源化利用。
光伏發電
光伏發電作為一種綠色清潔能源,能夠提供可再生的電力,有效緩解水泥企業面臨的降碳壓力。
2023年,水泥企業光伏項目迎新進展的新聞層出不窮。
冀東水泥贊皇公司2MW光伏發電項目成功并網、華潤電力彌渡水泥廠舉行分布式光伏項目開工、銅陵上峰二期4MW分布式光伏發電項目通過驗收順利并網、將樂金牛光伏發電停車場啟用……
此外,還有臺泥英德廠啟用中國水泥行業最大儲能系統;投資2900萬元,塔牌集團新型儲能項目開工;新疆天業聯手國電投建設運營200MW光伏儲能項目;葛洲壩水泥公司儲能電站項目并網成功……
其他碳減排方式
除上述路徑之外,今年國內水泥企業繼續加大了節能技改、余熱發電、原材料替代等方面的投入力度。
在節能技改方面,預熱器5改6,2023年在水泥行業掀起了一波廣泛的關注度。據東方希望重慶水泥生產技術負責人介紹,2022年9月份,東方希望重慶水泥3號線“5改6”項目完成,今年4月份2號線“5改6”項目也完成。改造完成后,東方希望重慶水泥噸熟料能耗指標下降明顯,整體能耗水平位居行業前列。
“重慶東方希望水泥預熱器‘5改6’項目的成功,可以說意味著‘5改6’項目已經能在水泥企業大范圍推廣。”西南科技大學副教授齊硯勇曾對中國水泥網表示。
在水泥行業,除近年建設的個別水泥企業以外,絕大多數5000t/d生產線都是5級預熱器。齊硯勇表示5級預熱器中,一級筒的廢棄熱量有不少水泥廠根本就用不完,經過余熱發電后,廢棄熱量無法得到充分利用。但如果采用6級預熱器,回收回窯的熱量更多,剩余熱量也剛好能滿足生料工序的烘干,這對于節能減排有較大的意義。
此外,余熱發電技術雖然已經成為國內水泥企業的標配,但作為降低企業生產能耗的關鍵手段之一,2023年國內水泥企業仍在不斷深入探索提高余熱發電效率的方式,并取得了顯著成效。
例如2023年8月,克州天山水泥公司舉行余熱發電建設項目開工啟動儀式,項目選擇10MW汽輪機+12MW發電機組+AQC鍋爐+SP鍋爐主機裝備配置,建成后,電站可一鍵啟停、智能運行,年發電量4408萬千瓦時,年均降低碳排放3700噸。
在原材料替代方面,國內水泥企業開始更多的嘗試用鋼渣等工業固廢部分替代石灰石,也為水泥行業進一步降低碳排放,提供了可行之策。
踐行“雙碳”目標 水泥企業如何走好轉型路
2023年,水泥企業緊跟國家政策的引導,發揮科技創新的作用,持續在原燃料替代、碳捕集、光伏發電、儲能、固危廢處置、碳資產管理等方面不斷實現突破,努力答好“雙碳”的時代課題,助力水泥行業邁向綠色低碳循環發展。
11月,臺泥宣布最高以新臺幣266億元(折合人民幣約60.5億元)的金額,提高對土耳其OYAK水泥合資公司和葡萄牙Cimpor水泥合資公司的持股。這次臺泥擴大持股,主要著眼于兩家公司領先全球的低碳水泥研發與生產技術。臺泥董事長張安平表示,未來不懂碳的公司無法生存,而低碳絕對是國際化市場。
水泥行業減碳潛力巨大,加快轉型升級,邁入綠色低碳高質量發展階段,有效實行節能減排和應對氣候變化,可謂任重道遠。
水泥行業應認清形勢變化,捕捉低碳大勢帶來的商業模式變革機會,大力推動“低碳+數字化”的運營轉型,探索可能的綠色增長新機遇,從更高層次、更系統化地推動形成現代化建材產業體系。
編輯:戴冬虞
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