李坤明:水泥行業(yè)能效現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展
水泥工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,在承載著重大的建設(shè)使命的同時(shí),也背負(fù)著高能耗的標(biāo)簽。節(jié)能降耗不僅是對(duì)環(huán)境責(zé)任的響應(yīng),更是水泥行業(yè)破繭重生,邁入高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
6月13日,由中國(guó)水泥網(wǎng)主辦的“第十一屆中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)——《暨裝備更新論壇》”在江蘇南京舉行。中國(guó)水泥網(wǎng)水泥大數(shù)據(jù)研究院水泥分析師李坤明作《水泥行業(yè)能效現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展》主題報(bào)告。他指出,當(dāng)前水泥行業(yè)煤炭占據(jù)能耗、成本大頭,降本增效關(guān)鍵在控煤。
水泥行業(yè)能效現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展
一、水泥行業(yè)能效現(xiàn)狀
《2010年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)報(bào)告》六大高耗能行業(yè)分別為:化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。
2023年水泥行業(yè)能耗約1.5億噸標(biāo)煤,占比能源消耗總量2.7%、建材能耗70%左右,其中直接煤耗約1.35億噸標(biāo)煤,占比水泥行業(yè)總能耗88%上下。
1990年以來(lái),水泥行業(yè)能耗限額標(biāo)準(zhǔn)已修改五版,體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的與時(shí)俱進(jìn)。2022年11月執(zhí)行的GB 16780-2021對(duì)水泥企業(yè)能耗標(biāo)準(zhǔn)提出更高要求。
統(tǒng)計(jì)顯示,全國(guó)熟料生產(chǎn)線(xiàn)中,4000—5000t/d產(chǎn)能超一半,2500t/d及以下生產(chǎn)線(xiàn)占比21%左右。
而最新預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,截至目前,生產(chǎn)線(xiàn)中標(biāo)桿產(chǎn)能占比20%左右,離“到2025年底,標(biāo)桿產(chǎn)能達(dá)到30%”的要求仍有一定差距??傆?jì)還有2.8億噸產(chǎn)能需進(jìn)行節(jié)能改造,任務(wù)艱巨。
發(fā)改委《冶金、建材重點(diǎn)行業(yè)嚴(yán)格能效約束推動(dòng)節(jié)能降碳行動(dòng)方案(2021-2025年)》:要建立企業(yè)能效清單目錄,能效達(dá)到標(biāo)桿水平和低于基準(zhǔn)水平的企業(yè),分別列入能效先進(jìn)和落后清單,并向社會(huì)公開(kāi),接受監(jiān)督。
各省份陸續(xù)公示能效清單,目前僅少數(shù)省份公開(kāi);湖南、甘肅標(biāo)桿產(chǎn)能占比超出目標(biāo)值,吉林偏低。
2015年11月,發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)能效“領(lǐng)跑者”制度實(shí)施方案的通知》指出:達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平的3-5家企業(yè)為能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)。近些年,能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)的能耗水平優(yōu)于先進(jìn)值且逐年下降。
能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)有何特點(diǎn)?
一是大企業(yè)為主,技術(shù)、設(shè)備、資金雄厚;二是5000t/d以上生產(chǎn)線(xiàn)較多,4000—5000規(guī)模的生產(chǎn)線(xiàn)占比近一半;三是有協(xié)同處置的生產(chǎn)線(xiàn)占比57.7%。
二、未來(lái)水泥行業(yè)能效趨勢(shì)
2021“雙碳”元年以來(lái),水泥行業(yè)節(jié)能提效文件頻發(fā),“十三五”期間,可比熟料綜合能耗由112kgce/t降到108kgce/t,2025年底要降低3.7%以上。
政策方面,2025年,能效低于基準(zhǔn)水平產(chǎn)能基本完成改造或退出,山東、浙江、江西、寧夏、重慶等多省(市)發(fā)文2025年前淘汰2500t/d及以下生產(chǎn)線(xiàn)(能效水平相對(duì)較低)。
效益方面,行業(yè)遇冷,倒逼競(jìng)爭(zhēng)力差(即:能效水平相對(duì)較低、成本相對(duì)較高)的產(chǎn)能退出。
行業(yè)能效水平提升路徑及趨勢(shì):
1.廣泛應(yīng)用節(jié)能技術(shù)裝備:廣泛使用低阻高效旋風(fēng)預(yù)熱器、高效篦式冷卻機(jī)、節(jié)能磨機(jī)等節(jié)能裝備,大規(guī)模進(jìn)行設(shè)備整體更新?lián)Q代,節(jié)能潛力為4—5kgce/t。
2.加快進(jìn)行裝備節(jié)能升級(jí)改造:對(duì)預(yù)熱器、窯爐燃燒器、風(fēng)機(jī)、電機(jī)變頻等進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,提高能效水平,節(jié)能潛力為1—3kgce/t。
3.提高智能化水平,建立數(shù)字化能源管控中心:對(duì)各生產(chǎn)工序中所有用能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)及控制,精細(xì)化分析能源使用,節(jié)能潛力為0.5—2kgce/t。
4.推廣光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等清潔能源使用:鼓勵(lì)水泥企業(yè)推進(jìn)分布式光伏、分散式風(fēng)電以及生物質(zhì)發(fā)電開(kāi)發(fā)運(yùn)行,減少外購(gòu)電,節(jié)能潛力為2—4kgce/t。
5.大力推進(jìn)替代燃料使用:推進(jìn)水泥窯處置生活垃圾、市政污泥、固廢等,提高生物質(zhì)燃料、RDF、SRF等替代燃料使用率,節(jié)能潛力空間較大。
水泥行業(yè)生產(chǎn)中,煤炭占據(jù)能耗、成本大頭,降本增效關(guān)鍵在控煤。煤耗在噸熟料綜合能耗占比通常高于96%,電力占比相對(duì)較低(單位余熱發(fā)電取30度),電耗成本一般在5%—10%(噸熟料成本取230元/噸)。
新能源發(fā)展與應(yīng)用:
目前水泥行業(yè)電力替代的現(xiàn)狀是,利用廠區(qū)空曠地帶建立光伏電站,進(jìn)行發(fā)電、儲(chǔ)能,減少外購(gòu),最終實(shí)現(xiàn)“零外購(gòu)”。
譬如,海螺(光伏發(fā)電4.29億度,生物質(zhì)226萬(wàn)度,風(fēng)力113萬(wàn)度)、塔牌(光伏發(fā)電3666萬(wàn)度)、華潤(rùn)(光伏發(fā)電3400萬(wàn)度);海螺、天山、冀東等多個(gè)光儲(chǔ)項(xiàng)目正在推進(jìn),未來(lái)持續(xù)深耕。
新能源發(fā)展前景廣闊,當(dāng)前水泥行業(yè)光伏裝機(jī)量1GW,預(yù)計(jì)2025年達(dá)2GW,2030年達(dá)到7GW。
替代燃料降耗效果明顯、發(fā)展空間大:
現(xiàn)狀:國(guó)內(nèi)燃料替代率遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,2023年華新水泥國(guó)內(nèi)燃料替代率為23%,大大領(lǐng)先國(guó)內(nèi)的平均水平(5%)。
優(yōu)勢(shì):消納固廢,節(jié)能降碳,提高能效水平明顯(TSR每提高1個(gè)百分點(diǎn),噸熟料能耗下降0.6—0.9公斤標(biāo)煤)。
效益:降低生產(chǎn)成本(替代燃料較煤價(jià)有優(yōu)勢(shì))、減少碳排放(富余碳可出售)。
前景:預(yù)計(jì)2025年可達(dá)10%、2060達(dá)到45%以上。
問(wèn)題:來(lái)源品種單一、熱值不穩(wěn)定、含水分高、經(jīng)濟(jì)效益差等。
國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)實(shí)踐與發(fā)展目標(biāo):
華新水泥:2023年國(guó)內(nèi)標(biāo)桿窯線(xiàn)占比63%,TSR為23%,到2025年達(dá)到30%,2030年達(dá)50%,2060年大于80%(重慶地維公司TSR60%,噸熟料綜合能耗低于50公斤標(biāo)煤)。
新天山水泥:2023年熟料單位產(chǎn)品綜合能耗106.37公斤標(biāo)煤(同比下降3.35公斤),替代燃料項(xiàng)目13個(gè),TSR為1.57%(偏低),2025年標(biāo)桿水泥熟料產(chǎn)能超40%。
海螺水泥:2023年水泥熟料綜合能耗102.63公斤標(biāo)煤,標(biāo)桿窯線(xiàn)達(dá)到30%,TSR為8%,2030年替代燃料使用占比達(dá)到原煤的15%。
華潤(rùn)建材科技:2023年標(biāo)桿產(chǎn)能2067萬(wàn)噸,占比33%,TSR為5.55%,97%生產(chǎn)基地已在使用/試用替代燃料。到2025年,綜合能耗達(dá)到101.57公斤標(biāo)煤,50%熟料生產(chǎn)線(xiàn)噸熟料綜合能耗達(dá)到標(biāo)桿值。
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