2023年度水泥行業能耗數據介紹
水泥行業是傳統耗能大戶,目前國內水泥企業用能還是以煤炭和電力為主,近二年水泥行業在能效方面取得了較大的進步,能效水平大幅度降低。最新版的《GB16780-2021水泥單位產品能源消耗限額》國家標準從2022年11月1日開始執行,2023年水泥行業實際用能情況如何?水泥行業能效水平到底在什么水平?下面簡要介紹下2023年度國內水泥行業能耗數據情況。
一、水泥行業用煤情況
水泥企業主要是熟料燒成工序使用原煤,熟料單位產品綜合煤耗指的是:在統計報告期內,用能單位生產水泥熟料消耗的煤、柴油等燃料量,折算成1 t水泥熟料消耗的標準煤量。
能耗限額一級是噸熟料標準煤耗94kg以下,目前約有6%以內水泥企業能達到,主要是新建生產線或者窯系統近二年進行了節能技改生產線,或者老線采用替代燃料,高熱值危廢等技術措施才能實現。
約25%以內的水泥企業噸熟料標準煤耗在在國標二級100kg以下。
約62%左右水泥企業噸熟料標準煤耗在二級到三級(109kg)之間。
剩余約7%以下的水泥生產線標準煤耗超過109kg,屬于淘汰產能,或者需要技術改造。
隨著最近二年雙碳政策的影響、行業技術的進步,加之市場競爭倒逼業進行內部挖潛,大型企業集團內部對標,相互競爭,新型隔熱材料使用,預熱器“五改六”節能改造、高效燃燒器、高效篦冷機的使用,節煤劑、替代燃料等節能措施的推廣,2023年行業煤耗降低幅度較大,預估23年全行業平均的噸熟料標準煤耗約在100-103kg,并且呈現階段性快速下降趨勢。
標準煤是規定的7000大卡發熱量的煤,實際并不存在這個煤,水泥廠實際使用的原煤發熱量主流是5500大卡,100kg標準煤折算為127.3kg實物煤,103kg標準煤,折算為131kg實物煤。
如果一個標準5000噸熟料生產線,設計年生產熟料約155萬噸,按照噸熟料實物煤耗127.3kg計算,年需要使用煤炭19.7萬噸(絕大部分是煙煤)。但是目前水泥行業普遍超產20%,且實行錯峰生產,全國各地區的熟料線實際產量差異很大,導致用煤量差異很大,需要具體分析。
23年的煤價每噸大概在800-1200元波動,均價約970元左右,噸熟料煤炭成本約970*0.1273=123.48元,如果按照970*0.131=127元,是熟料(水泥)成本中占比最大的單項成本。
2022年全國原煤消費量約48.49億噸,2022年水泥行業煤炭消費量約2億噸,占全國煤炭消費量的比例為4.05%,占比創9年新低。
二、水泥行業用電情況:
水泥行業用電粗略分為噸熟料用電量、噸水泥制備用電量二大塊,有三個專業學術名詞: 熟料單位產品綜合電耗、水泥制備工段電耗、水泥單位產品綜合電耗
熟料單位產品綜合電耗:在統計報告期內、用能單位生產熟料消耗的電能,折算成1t熟料消耗的電能。下圖是目前各能耗等級占比情況。目前大部分水泥企業單位產量綜合電耗在2級水平,目前超過61度電的熟料生產企業也不多,屬于淘汰產能。
預估2023年全國熟料產品綜合電耗平均值約56度電左右,并逐步下降。主要是這幾年科技進步較快,加之市場倒倒逼業進行內部挖潛,大型企業集團內部對標,相互競爭,行業加大新型節能電機、水泵、空壓機、變頻器、預熱器“五改六”節能改造等節能措施的推廣,2023年行業電耗降低幅度較大。
同時國內熟料線基本都標配余熱發電生產線,噸熟料發電量約在30度電左右,但是余熱發電還需要自用2度電左右,實際凈輸出28度電左右。
水泥制備工段電耗:僅指從水泥熟料、石膏及混合材調配庫底到水泥成品入水泥儲存庫消耗的電能,折算成1t水泥消耗的電能。下表是國標能耗限額等級和目前的行業實際情況。
超過34度電的水泥生產企業也不多,多屬于淘汰產能。
預估2023年全國水泥制備工段電耗均值約在28-29度電,并呈較快下降趨勢,但是2024年6月1日水泥質量新國標執行后,水泥熟料系數會增加,水泥工序電耗會略微上升,24年行業水泥制備工段電耗均值會持平或者降幅減少。
水泥單位產品綜合電耗:在統計報告期內,用能單位生產水泥消耗的電能,折算成1t水泥消耗的電能。統計范圍內是從原燃料進入生產廠區到水泥產品出廠的主要生產過程和輔助生產過程消耗的各種能源,包含水泥生產用電,包裝發運用電,混合材、石膏處理上料用電,加上輔助用電,再加上熟料單位產品綜合電耗乘以熟料消耗總量計算的電量等合計總電量除以水泥產量。
熟料生產還有附屬設施用電,礦山開采破碎、輸送用電,辦公用電、檢修用電等,噸熟料約5度電。水泥包裝發運用電沒有在水泥制備工段電耗統計范圍內,噸水泥包裝發運用電約5度電,噸散裝發運用電較少不到1度電。
一條5000噸熟料生產線按照年產熟料155萬噸,大概需要向電網購買的電量=155萬噸*(56-28+5)=5115萬度。
一個年產100萬噸的水泥粉磨站大概需要向電網購買電量=100萬噸*(28+2)=3000萬度。
大部分省份實行分時電價,水泥行業熟料生產企業每度電均價約0.6元,粉磨站大部分采取夜間生產方式,綜合電價要低于0.6元/度。
目前水泥過剩嚴重,生產線超產和錯峰生產共存,加上部分熟料生產線還外賣熟料,具體到實際企業用電量需要根據真實生產熟料和水泥數量計算。
三、水泥行業用柴油情況
水泥企業用柴油量較少,主要是每次窯點火升溫需要3-5噸柴油,每年每條線約點火2-10次,主要是北方近年來錯峰生產較多,點火次數較多,每條線點火年使用柴油幾十噸,總量較少(部分企業為了節省成本還使用燃料油代替);企業內和礦山叉車,鏟車,挖機、運輸車輛使用柴油相對較多,部分企業也選擇外包模式,且目前政策要求逐步更換為新能源車輛,整體來說水泥行業直接使用柴油數量較少,間接物料運輸車輛使用柴油數量較多。
四、熟料單位產品綜合能耗、水泥單位產品綜合能耗(kgce/t)
這二個指標也是水泥常見能耗指標,比如工信部能效領跑者就按照熟料單位產品綜合能耗排名申報。
熟料單位產品綜合能耗指的是在統計報告期內,用能單位生產水泥熟料消耗的各種能源,折算成1t水泥熟料消耗的能源量,包括用煤、柴油、用電量×0.1229計算出來的。
水泥單位產品綜合能耗指的是在統計報告期內,用能單位生產水泥消耗的各種能源,折算成1t水泥消耗的能源量,是熟料單位產品綜合煤耗×熟料系數+水泥單位產品綜合電耗×0.1229+水泥生產烘干熱耗(大部分企業沒有)計算出來的。
0.1229為國家規定的常用系數,每千瓦時電力折算標準煤系數,單位為千克標準煤每千瓦時。
五、其他能源使用情況
目前國內水泥行業使用重油和石油焦等燃料的較少,國外較多使用重油燃料,特別是沙特地區,大部分使用重油,部分地區使用石油焦,全球水泥行業使用天然氣的也比較少。目前水泥行業使用替代燃料的越來越多,特別是近二年隨著煤價上漲,水泥價格下跌,各大水泥企業為了降低生產成本,加大了替代燃料的使用,國內華新水泥在替代燃料方面做的最好(2023年度國內熟料生產線TSR超過20%)。氫(氨)能在水泥行業已經開始進行實驗,距離真正商業化應用還有很長的路要走。在綠電方面,目前國內越多越多的水泥企業建設光伏發電和儲能電站,隨著光伏發電和儲能成本近期大幅度降低,水泥行業自建綠電的會越來越多,自建綠電產能越來越大。
六、綜述
2023年水泥行業整體能源消耗量還是比較大的,主要是因為水泥產量基數大,但是受雙碳政策的影響,行業的技術進步,加之市場競爭,銷售價格下滑倒逼業進行內部挖潛,大型企業集團內部對標,相互競爭,以及新型隔熱材料使用,高效燃燒器、高效篦冷機、節能電機、風機、空壓機等節能設備的使用,節煤劑、替代燃料的使用,預熱器“五改六”節能改造等節能措施的推廣,加之落后高耗能企業的退出,水泥行業能效水平在大幅度的下降,全行業肯定能達到國家發改委2022年2月發布的《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》中要求的“到2025年,水泥行業能效標桿水平以上熟料產能比例達30%,能效基準水平以下熟料產能基本清零”的既定目標,甚至部分指標會超越要求,在全體水泥行業人員的共同努力下,水泥行業整體節能降碳效果顯著,綠色低碳發展能力大幅增強。
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編輯:戴冬虞
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