李坤明:水泥行業能效現狀與未來發展
水泥工業作為國民經濟的支柱產業之一,在承載著重大的建設使命的同時,也背負著高能耗的標簽。節能降耗不僅是對環境責任的響應,更是水泥行業破繭重生,邁入高質量發展的必由之路。
6月13日,由中國水泥網主辦的“第十一屆中國水泥節能環保技術交流大會——《暨裝備更新論壇》”在江蘇南京舉行。中國水泥網水泥大數據研究院水泥分析師李坤明作《水泥行業能效現狀與未來發展》主題報告。他指出,當前水泥行業煤炭占據能耗、成本大頭,降本增效關鍵在控煤。
水泥行業能效現狀與未來發展
一、水泥行業能效現狀
《2010年國民經濟和社會發展統計報告》六大高耗能行業分別為:化學原料及化學制品制造業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業、非金屬礦物制品業、石油加工煉焦及核燃料加工業、電力熱力的生產和供應業。
2023年水泥行業能耗約1.5億噸標煤,占比能源消耗總量2.7%、建材能耗70%左右,其中直接煤耗約1.35億噸標煤,占比水泥行業總能耗88%上下。
1990年以來,水泥行業能耗限額標準已修改五版,體現標準的與時俱進。2022年11月執行的GB 16780-2021對水泥企業能耗標準提出更高要求。
統計顯示,全國熟料生產線中,4000—5000t/d產能超一半,2500t/d及以下生產線占比21%左右。
而最新預測數據顯示,截至目前,生產線中標桿產能占比20%左右,離“到2025年底,標桿產能達到30%”的要求仍有一定差距。總計還有2.8億噸產能需進行節能改造,任務艱巨。
發改委《冶金、建材重點行業嚴格能效約束推動節能降碳行動方案(2021-2025年)》:要建立企業能效清單目錄,能效達到標桿水平和低于基準水平的企業,分別列入能效先進和落后清單,并向社會公開,接受監督。
各省份陸續公示能效清單,目前僅少數省份公開;湖南、甘肅標桿產能占比超出目標值,吉林偏低。
2015年11月,發改委發布的《關于印發能效“領跑者”制度實施方案的通知》指出:達到行業領先水平的3-5家企業為能效“領跑者”企業。近些年,能效“領跑者”企業的能耗水平優于先進值且逐年下降。
能效“領跑者”企業有何特點?
一是大企業為主,技術、設備、資金雄厚;二是5000t/d以上生產線較多,4000—5000規模的生產線占比近一半;三是有協同處置的生產線占比57.7%。
二、未來水泥行業能效趨勢
2021“雙碳”元年以來,水泥行業節能提效文件頻發,“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,能效低于基準水平產能基本完成改造或退出,山東、浙江、江西、寧夏、重慶等多省(市)發文2025年前淘汰2500t/d及以下生產線(能效水平相對較低)。
效益方面,行業遇冷,倒逼競爭力差(即:能效水平相對較低、成本相對較高)的產能退出。
行業能效水平提升路徑及趨勢:
1.廣泛應用節能技術裝備:廣泛使用低阻高效旋風預熱器、高效篦式冷卻機、節能磨機等節能裝備,大規模進行設備整體更新換代,節能潛力為4—5kgce/t。
2.加快進行裝備節能升級改造:對預熱器、窯爐燃燒器、風機、電機變頻等進行節能技術改造,提高能效水平,節能潛力為1—3kgce/t。
3.提高智能化水平,建立數字化能源管控中心:對各生產工序中所有用能設備進行監測及控制,精細化分析能源使用,節能潛力為0.5—2kgce/t。
4.推廣光伏發電、生物質發電等清潔能源使用:鼓勵水泥企業推進分布式光伏、分散式風電以及生物質發電開發運行,減少外購電,節能潛力為2—4kgce/t。
5.大力推進替代燃料使用:推進水泥窯處置生活垃圾、市政污泥、固廢等,提高生物質燃料、RDF、SRF等替代燃料使用率,節能潛力空間較大。
水泥行業生產中,煤炭占據能耗、成本大頭,降本增效關鍵在控煤。煤耗在噸熟料綜合能耗占比通常高于96%,電力占比相對較低(單位余熱發電取30度),電耗成本一般在5%—10%(噸熟料成本取230元/噸)。
新能源發展與應用:
目前水泥行業電力替代的現狀是,利用廠區空曠地帶建立光伏電站,進行發電、儲能,減少外購,最終實現“零外購”。
譬如,海螺(光伏發電4.29億度,生物質226萬度,風力113萬度)、塔牌(光伏發電3666萬度)、華潤(光伏發電3400萬度);海螺、天山、冀東等多個光儲項目正在推進,未來持續深耕。
新能源發展前景廣闊,當前水泥行業光伏裝機量1GW,預計2025年達2GW,2030年達到7GW。
替代燃料降耗效果明顯、發展空間大:
現狀:國內燃料替代率遠低于歐美發達國家,2023年華新水泥國內燃料替代率為23%,大大領先國內的平均水平(5%)。
優勢:消納固廢,節能降碳,提高能效水平明顯(TSR每提高1個百分點,噸熟料能耗下降0.6—0.9公斤標煤)。
效益:降低生產成本(替代燃料較煤價有優勢)、減少碳排放(富余碳可出售)。
前景:預計2025年可達10%、2060達到45%以上。
問題:來源品種單一、熱值不穩定、含水分高、經濟效益差等。
國內龍頭企業實踐與發展目標:
華新水泥:2023年國內標桿窯線占比63%,TSR為23%,到2025年達到30%,2030年達50%,2060年大于80%(重慶地維公司TSR60%,噸熟料綜合能耗低于50公斤標煤)。
新天山水泥:2023年熟料單位產品綜合能耗106.37公斤標煤(同比下降3.35公斤),替代燃料項目13個,TSR為1.57%(偏低),2025年標桿水泥熟料產能超40%。
海螺水泥:2023年水泥熟料綜合能耗102.63公斤標煤,標桿窯線達到30%,TSR為8%,2030年替代燃料使用占比達到原煤的15%。
華潤建材科技:2023年標桿產能2067萬噸,占比33%,TSR為5.55%,97%生產基地已在使用/試用替代燃料。到2025年,綜合能耗達到101.57公斤標煤,50%熟料生產線噸熟料綜合能耗達到標桿值。
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