蔣明麟:我國節(jié)能減排形勢及水泥工業(yè)的任務(wù)
“十一五”規(guī)劃綱要將“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右,主要污染物排放總量減少10%,作為約束性指標(biāo),列入“十一五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展的主要目標(biāo),這是黨和政府對于人民的莊嚴(yán)承諾,也是落實科學(xué)發(fā)展觀,走可持續(xù)發(fā)展之路的必然要求。要完成這項艱巨任務(wù),全黨全社會都必須按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,充分認識建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要性和緊迫性,下決心,出實招,扎扎實實把節(jié)能減排工作放在更加突出的位置,堅決走節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展之路。
能源的供給和消費,生態(tài)環(huán)境的可承受能力是關(guān)系著國民經(jīng)濟和社會發(fā)展,國家安全和可持續(xù)發(fā)展的重大問題。我國是一個正處于經(jīng)濟社會快速發(fā)展且人口眾多的發(fā)展中國家。2006年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值21.0871萬億元,比上年同期增長11.1%,居世界第四位。但中國GDP僅占世界的5.5%。同年能源生產(chǎn)總量19.82億萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,同比增長10%,能源消費總量為24.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,同比增長9.61%,而能源消費卻占世界的13.8%。我國經(jīng)濟的高速增長在某種意義上講是依靠巨大的能源消耗和環(huán)境代價來維持的。這樣的經(jīng)濟增長方式和能源的巨大消耗以及沉重的生態(tài)環(huán)境負擔(dān),不論從現(xiàn)實或長遠看都是不可持續(xù)的。在全國總能耗中建材工業(yè)能耗約占9%,占全國工業(yè)能耗的13%左右。水泥制造業(yè)是建材工業(yè)中的耗能大戶。有關(guān)統(tǒng)計資料顯示,2005年水泥制造業(yè)能源消耗總量為1.173億噸,占建材工業(yè)能源消耗總量的75.5%,占全國工業(yè)能源消耗的7.4%;2005年水泥制造業(yè)廢氣排放量為40843億標(biāo)準(zhǔn)立方米,占全國工業(yè)廢氣排放總量15.18%;二氧化硫排放量為104萬噸,占全國工業(yè)二氧化硫排放量的4.81%;煙、粉塵排放量為509萬噸,占全國工業(yè)煙、粉塵排放量的30.58%。
為了實現(xiàn)我國國民經(jīng)濟又好又快的持續(xù)平穩(wěn)協(xié)調(diào)發(fā)展,實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,我們必須對我國的節(jié)能減排形勢有一個清醒的認識,主動調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改變經(jīng)濟發(fā)展方式,全面開展節(jié)能減排工作。水泥工業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)和高耗能、高污染產(chǎn)業(yè),責(zé)無旁貸地應(yīng)當(dāng)加大節(jié)能減排的工作力度,為實現(xiàn)水泥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,為實現(xiàn)在“十一五”期間萬元GDP產(chǎn)值能耗降低20%和污染物排放總量減少10%,做出積極的不懈的努力。
一、我國能源資源狀況和能源結(jié)構(gòu)
根據(jù)2006年“中國統(tǒng)計年鑒”,我國2005年主要能源基礎(chǔ)儲量(注1),煤炭3326.4億噸,石油24.8972億噸,天然氣28185億立方米。2005年我國人口為13.0756億人。按人均計算,我國每人擁有254.39噸煤炭,1.90噸石油,2155.54立方米天然氣的基礎(chǔ)儲量。(見表1)
主要能源基礎(chǔ)儲量 |
煤 炭 |
石 油 |
天 然 氣 |
全國儲量 |
3326.4(億噸) |
24.8972(億噸) |
28185(億立方米) |
人均儲量 |
254.39(噸) |
1.90(噸) |
2155.54(立方米) |
表1 全國與我國人均主要能源基礎(chǔ)儲量表
除去上述煤炭、石油、天然氣三種化石能源資源之外,我國還有水能、核能資源以及風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等可再生能源。
我國的能源資源具有品種齊全,分布廣泛、總量豐富、人均較少等幾個基本特點。煤炭、石油、天然氣這些主要能源資源所擁有的儲量豐度也不盡一樣。根據(jù)BP石油公司(英國石油公司)2003年統(tǒng)計的資料,我國最為豐富的煤炭資源,在全球中占11.67%,居世界第三位,石油占1.7%,居世界第12位;天然氣占1.00%,居世界第20位。我國人口眾多,人均擁有的探明能源儲量并不多,有的品種遠低于世界平均水平。根據(jù)BP石油公司2003年的統(tǒng)計資料,我國人均煤炭資源占世界人均水平的55.67%,石油占11.14%,天然氣占4.38%。除煤炭資源較為豐富外,石油、天然氣等能源資源均不能滿足我國當(dāng)前和長遠發(fā)展的需要。
根據(jù)我國能源資源的條件,我國一次能源生產(chǎn)供應(yīng)長期以來是以煤炭為主,其次是石油,第三位是水電及核電、其他動力能(包括風(fēng)能、地?zé)崮艿龋?,最后是天然氣提供的能源。詳見?。(注2)
年份 |
能源生產(chǎn)總量 |
原 煤 |
原 油 |
天然氣 |
水電、核電、風(fēng)電 |
(萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤) |
(%) |
(%) |
(%) |
(%) | |
1990 |
103922 |
74.2 |
19.0 |
2.0 |
4.8 |
1991 |
104844 |
74.1 |
19.2 |
2.0 |
4.7 |
1992 |
107256 |
74.3 |
18.9 |
2.0 |
4.8 |
1993 |
111059 |
74.0 |
18.7 |
2.0 |
5.3 |
1994 |
118729 |
74.6 |
17.6 |
1.9 |
5.9 |
1995 |
129034 |
75.3 |
16.6 |
1.9 |
6.2 |
1996 |
132616 |
75.2 |
17.0 |
2.0 |
5.8 |
1997 |
132410 |
74.1 |
17.3 |
2.1 |
6.5 |
1998 |
124250 |
71.9 |
18.5 |
2.5 |
7.1 |
1999 |
125935 |
72.6 |
18.2 |
2.7 |
6.6 |
2000 |
128978 |
72.0 |
18.1 |
2.8 |
7.2 |
2001 |
137445 |
71.8 |
17.0 |
2.9 |
8.2 |
2002 |
143810 |
72.3 |
16.6 |
3.0 |
8.1 |
2003 |
163810 |
75.1 |
14.8 |
2.8 |
7.3 |
2004 |
187341 |
76.0 |
13.4 |
2.9 |
7.7 |
2005 |
206068 |
76.4 |
12.6 |
3.3 |
7.7 |
表2 能源生產(chǎn)總量及構(gòu)成
從表2中我們可以看出我國能源生產(chǎn)是世界上為數(shù)不多的以煤炭為主的國家;我國自己生產(chǎn)的石油產(chǎn)品,由于資源儲量和開采技術(shù)水平的原因,對于整個能源生產(chǎn)總量的比重逐年降低,自給率下降;而以水電、核能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉措S著國民經(jīng)濟對能源需求的增大和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,科學(xué)技術(shù)的進步,他們在能源生產(chǎn)中的比重日益加大,也是我們今后研究開發(fā)的重點。
二、我國能源消耗和對環(huán)境的影響
我國國民經(jīng)濟改革開放以來取得巨大的發(fā)展,而與此同時能源消耗也隨之大幅度增加。以2005年與1990年相比較,國內(nèi)生產(chǎn)總值從18667.8億元增加到183084.8億元(均以當(dāng)年價格計),增加了9.8倍;能源消費總量也從98703萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到223319萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能源消費也增加了2.26倍。在研究國家國民經(jīng)濟增長速度與能源消耗之間的關(guān)系,通常用能源消費彈性系數(shù)來表示。即:
年 份 |
國內(nèi)生產(chǎn)總值 |
國內(nèi)生產(chǎn)總值比上年增長 |
能源消費總量 |
能源消費比上年增長 |
能源消費彈性系數(shù) |
(億元) |
(%) |
(萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤) |
(%) |
| |
1990 |
18718.3 |
3.8 |
98703 |
1.8 |
0.47 |
1991 |
21826.2 |
9.2 |
103783 |
5.1 |
0.55 |
1992 |
26937.3 |
14.2 |
109170 |
5.2 |
0.37 |
1993 |
35260.0 |
14.0 |
115993 |
6.3 |
0.45 |
1994 |
48108.5 |
13.1 |
122737 |
5.8 |
0.44 |
1995 |
59810.5 |
10.9 |
131176 |
6.9 |
0.63 |
1996 |
70142.5 |
10.0 |
138948 |
5.9 |
0.59 |
1997 |
77653.1 |
9.3 |
137798 |
-0.8 |
|
1998 |
83024.3 |
7.8 |
132214 |
-4.1 |
|
1999 |
88189.0 |
7.6 |
133831 |
1.2 |
0.16 |
2000 |
98000.5 |
8.4 |
138553 |
3.5 |
0.42 |
2001 |
108068.2 |
8.3 |
143199 |
3.4 |
0.41 |
2002 |
119095.7 |
9.1 |
151797 |
6.0 |
0.66 |
2003 |
135174.0 |
10.0 |
174990 |
15.3 |
1.53 |
2004 |
159586.7 |
10.1 |
203227 |
16.1 |
1.59 |
2005 |
183956.1 |
10.2 |
223319 |
9.9 |
0.97 |
2006 |
210871.0 |
11.1 |
246000 |
9.61 |
0.87 |
表3 能源消費彈性系數(shù)
從能源消費彈性系數(shù)的概念出發(fā),該系數(shù)越小,表明用較少的能源消費增長,得到較大的國民經(jīng)濟增長;反之,系數(shù)越大,表明用較大的能源消費,得到較低的國民經(jīng)濟的增長。若該系數(shù)大于1,則表明能源消費的增速大于了國民經(jīng)濟增長的速度。從我國國民經(jīng)濟發(fā)展實際看,“十五”期間,從2002年起以鋼鐵、有色、化工和建材等重化工業(yè)的超常規(guī)發(fā)展,使得能源消費總量和增長速度大幅度增加,這期間能源消費彈性系數(shù)增大,并超過1或接近1。由于能源消耗的迅猛增加,使得在一段時期內(nèi),煤、電、油、運高度緊張,形成瓶頸,制約國民經(jīng)濟的平穩(wěn)、健康發(fā)展。
按照“十一五”規(guī)劃的要求,國內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長7.5%,實現(xiàn)人均國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻一番的目標(biāo)。按此計算,到2010年國內(nèi)生產(chǎn)總值將達到26.1萬億元(2005年價格)。若不改變經(jīng)濟發(fā)展方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,預(yù)計能源消費總值將達到32億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如此數(shù)量巨大的能源消耗和因此而帶來的能源資源和環(huán)境問題是我們必須認真考慮的問題。
從另一個角度看,盡管我國能源消費總量很大,但由于我國人口數(shù)量大,實際人均能源消費只有世界平均水平的74%。詳見圖表1(中國與世界主要發(fā)達國家人均能源消費比較)
圖表1 中國與世界主要發(fā)達國家人均能源消費比較圖
按照我國發(fā)展戰(zhàn)略,我國將要在本世紀(jì)中葉進入中等發(fā)達國家的行列,那時人均GDP將達到1萬美元,人均能源消費量的值約為4噸標(biāo)準(zhǔn)煤(參照日本、韓國進入人均GDP為1萬美元的能源消費為參考)。以那時人口控制在15億左右來計算,能源消費總量將達到60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。這種數(shù)量巨大的能源消耗實際上是不可能實現(xiàn)的。
與此同時,這樣巨大的能源消耗也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。我國是世界上最大的煤炭消費國之一。2005年煤炭消費量為21.4億噸,占能源消費總量的69%,遠遠高于世界28%的平均水平。煤煙型污染成為我國大氣污染的一大特征。據(jù)估計大約全國煙塵排放量的70%、二氧化硫排放量的90%,氮氧化物排放量的67%、二氧化碳排放量的70%來自于燃煤。有資料介紹,能源消耗特別是化石燃料的消耗是二氧化碳排放的主要來源,大體上占到二氧化碳排放的75%左右.
能源生產(chǎn)和消費產(chǎn)生的環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。2005年工業(yè)廢氣排放量達到268988億立方米,比上年增加了13%,其中因燃料燃燒產(chǎn)生的工業(yè)廢氣排放量為155238億立方米,比上年增加了16%。2005年二氧化硫排放量為2549萬噸,比上年增加了13%。2005年煙塵排放量達到1183萬噸。比上年增加了8%。詳見表4
年 份 |
工業(yè)廢氣排放量 |
其中因燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣 |
二氧化硫排放量 |
煙塵排放量 |
(億標(biāo)立方米) |
(億標(biāo)立方米) |
(萬噸) |
(萬噸) | |
2004年 |
237696 |
139726 |
2255 |
1095 |
2005年 |
268988 |
155238 |
2549 |
1183 |
比上年增長 |
13% |
16% |
13% |
8% |
表4 2005年與2004年大氣環(huán)境的簡明主要數(shù)據(jù)
除了傳統(tǒng)的因燃煤而引起的污染尚未解決外,由于以汽油、柴油、天然氣為燃料的機動車保有量大幅度增加,機動車尾氣排放對于大氣環(huán)境的污染在一些大城市日趨嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)單位測算,2003年全國機動車碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)排放量分別達836萬噸、639萬噸和549萬噸,比1995年增加了2.5、2.1和3.0倍。在北京和廣州,80%以上的一氧化碳、40%以上的氮氧化物來自汽車的尾氣排放。在2005年監(jiān)測的319個城市中,近45%的城市大氣環(huán)境質(zhì)量不到二級標(biāo)準(zhǔn)(主要污染物是二氧化硫和顆粒物)。全國527個市(縣)中,出現(xiàn)酸雨的城市298個,占統(tǒng)計城市的56%。我國每年大氣污染造成的經(jīng)濟損失大約占GDP的2-3%。
三、我國節(jié)能降耗的形勢
為了實現(xiàn)國民經(jīng)濟持續(xù)平穩(wěn)較快協(xié)調(diào)的發(fā)展和滿足人民生活水平不斷提高,我們必須全面貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,走可持續(xù)發(fā)展道路。實施開源節(jié)流、節(jié)能降耗的能源戰(zhàn)略?!笆晃濉币詠恚覈訌娏斯?jié)能工作,國務(wù)院發(fā)布了加強節(jié)能工作的決定,加強了領(lǐng)導(dǎo),制定了促進節(jié)能減排的一系列法律、法規(guī)和政策措施,開展了積極有效的工作,取得了一定的進展。
但是,我們必須清醒地看到,節(jié)能減排面臨的形勢仍然相當(dāng)嚴(yán)峻?!笆晃濉惫?jié)能降耗工作開局并不良好,2006年萬元GDP能源消耗水平為1.26噸標(biāo)準(zhǔn)煤(2005年價格水平),只比2005年下降1.33%。盡管能耗水平的下降不可能是均勻的,五年下降20%并不等于每年都平均下降4%左右,但是由于第一年只下降了1.33%,以后四年要下降18.67%,進一步加大了今后四年實現(xiàn)“十一五”節(jié)能降耗目標(biāo)的難度。
去年除北京市單位GDP能耗比上年下降了5.25%外,全國其他地區(qū)都沒有完成2006年單位GDP能耗降低率的目標(biāo)任務(wù)。
萬元GDP能耗水平主要取決于兩個因素:一個是國家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況,反映各產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟總量的比重;另一個是各產(chǎn)業(yè)的能耗水平,反映各產(chǎn)業(yè)能源利用效率和消耗的情況。2006年,我們之所以沒有完成年初確定的全國單位GDP能耗下降4%的目標(biāo),主要有以下幾個主要原因:一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進展緩慢,服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后,工業(yè)增長速度快于其他產(chǎn)業(yè),工業(yè)中高耗能行業(yè)發(fā)展速度偏快;二是工業(yè)產(chǎn)品的單位能耗下降偏慢,與國際平均先進水平尚有較大差距;三是與我國所處的發(fā)展階段和經(jīng)濟發(fā)展周期有一定關(guān)聯(lián)。
在我國的能源消費結(jié)構(gòu)中,工業(yè)、生活消費和交通運輸郵電業(yè)一直占據(jù)前三位,根據(jù)2003年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,它們占能源消費的比重分別為69.98%、11.27%和7.45%,合計占到了88.7%。從多年的數(shù)據(jù)看,工業(yè)在我國的能源消費一直占據(jù)絕對比重,始終在70%左右徘徊,并沒有明顯的下降的趨勢;生活消費所占比重逐年穩(wěn)步下降;交通運輸郵電業(yè)所占比重在近10年有逐步上升的趨勢。在工業(yè)內(nèi)部,重化工業(yè)包括石油加工及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(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)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等六大高耗能行業(yè)占整個工業(yè)能源消費總量的70%-80%左右,占全部能源消費總量的45%-55%左右。生活消費的能源消耗主要是建筑耗能和家庭汽車耗能。因此,重化工業(yè)、建筑和交通是我國節(jié)能的重點領(lǐng)域。
我國自20世紀(jì)90年代中期以來進入了工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段,特別是自2002年以后又進入重化工業(yè)的加速發(fā)展階段,預(yù)計到2020年以前我國將都處于在這樣一個特殊的發(fā)展階段。因此,要完成“十一五”規(guī)劃中提出的節(jié)能減排目標(biāo),難度將是非常大的。我們要加快國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,針對節(jié)能三大領(lǐng)域在把節(jié)能降耗的重點放在工業(yè)部門,尤其是重化工業(yè)各行業(yè)的同時,要重視和加強對建筑、交通領(lǐng)域的節(jié)能政策和措施的研究制定,并認真貫徹執(zhí)行。
四、水泥工業(yè)的節(jié)能減排任務(wù)與途徑
根據(jù)中國水泥年鑒統(tǒng)計數(shù)據(jù),2005年全國水泥產(chǎn)量為106885萬噸,比上年增長9.85%,同年水泥制造業(yè)能源消耗總量1.17億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,比上年增長10.72%,占建材工業(yè)能源消耗總量的75.49%。2002—2005年水泥制造業(yè)能源總量年平均增長12.94%。詳見表5
年 度 |
能源消耗總量(萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤) |
增長率(%) |
2002 |
8309 |
|
2003 |
9281 |
11.70 |
2004 |
10940 |
17.88 |
2005 |
11728 |
10.72 |
表5 2002-2005年水泥制造業(yè)能源消耗總量
造成水泥行業(yè)能源消耗大的主要有以下幾個原因:
1、水泥總量迅速增長
水泥行業(yè)是基礎(chǔ)原材料行業(yè),是需求拉動性產(chǎn)業(yè)。它的總產(chǎn)量需求與國家固定資產(chǎn)的增長有著密切的關(guān)系。詳見表6
年度 |
固定資產(chǎn)投資完成額(億元) |
固定資產(chǎn)投資完成額增長率 |
水泥產(chǎn)量(萬噸) |
水泥年產(chǎn)量增長率 |
水泥產(chǎn)量彈性系數(shù) |
2000 |
32918 |
10.26 |
59319 |
5.730 |
0.56 |
2001 |
37214 |
13.05 |
66104 |
11.44 |
0.88 |
2002 |
43500 |
16.89 |
72500 |
9.73 |
0.68 |
2003 |
55567 |
27.74 |
86208 |
18.94 |
0.68 |
2004 |
70477 |
26.60 |
96682 |
12.78 |
0.48 |
2005 |
88604 |
25.72 |
106885 |
9.85 |
0.38 |
2006 |
109870 |
24.00 |
124000 |
16.01 |
0.67 |
表6 水泥產(chǎn)量與固定資產(chǎn)投資增長對比表
根據(jù)表6 “十五”時期全社會固定資產(chǎn)投資完成額增長率與水泥產(chǎn)量增長率的比率(即水泥產(chǎn)量的彈性系數(shù))為0.62,即全社會固定資產(chǎn)投資額增長1%,水泥產(chǎn)量將增長0.62%。
我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展主要由固定資產(chǎn)投資、消費和進出口貿(mào)易三駕馬車來驅(qū)動,其中固定資產(chǎn)投資占有重要地位。從近幾年經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析,固定資產(chǎn)投資的增長率均大于國民經(jīng)濟GDP的增長率。這種經(jīng)濟形態(tài)對于水泥產(chǎn)量的增長的作用是顯而易見的。
2、水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理
長期以來我國水泥生產(chǎn)以立窯或濕法等落后工藝為主。改革開放以來,經(jīng)過近20年的不斷努力,特別是近十年來我們在新型干法水泥生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備、基建成本、生產(chǎn)管理等方面取得了突破性進展,使得我國水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得明顯進展。新型干法水泥比重,從2000年前的不足10% 提高到2006年的46%,增加了36個百分點,并以其所具有的技術(shù)、經(jīng)濟、規(guī)模優(yōu)勢,主導(dǎo)著水泥工業(yè)未來的發(fā)展。目前新型干法水泥比例已經(jīng)達到50%以上。我們也清楚地看到,盡管新型干法水泥的比重不斷提高,但是立窯等落后生產(chǎn)能力仍占有半壁江山。這種情況與發(fā)達國家基本上都是采用新型干法工藝生產(chǎn)有著巨大的差距。因此,我國水泥行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)仍然是十分繁重的。正因為我國水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中還有如此巨大數(shù)量的落后生產(chǎn)能力存在,我國水泥工業(yè)能耗高、資源消耗大、對環(huán)境污染嚴(yán)重的局面尚未得到根本的改變。
3、水泥產(chǎn)品的單位能耗高
我國水泥產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整雖然有了長足的進步,然而,落后生產(chǎn)方法的產(chǎn)量在總產(chǎn)量中仍占很大比例。這些落后生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的單位水泥產(chǎn)品所耗費的能量比新型干法工藝要高。詳見表7
生產(chǎn)方法 |
熱耗系數(shù) |
熱耗(噸熟料千克標(biāo)準(zhǔn)煤) |
機立窯 |
139 |
160 |
干法中空窯 |
211 |
243 |
濕法窯 |
181 |
208 |
新型干法 |
100 |
115 |
表7 主要水泥生產(chǎn)方法的單位水泥熟料的平均熱耗
以上的不同的水泥生產(chǎn)方法,除去單位水泥產(chǎn)品的熱耗不同外,它們所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量、資源利用率、勞動生產(chǎn)率以及對于環(huán)境的負荷也是不同的。
我國目前大力發(fā)展的新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)與其他落后生產(chǎn)方法有很大的優(yōu)越性,但是與國際先進水平仍有較大的差距。詳見表8
項目 |
國際水平 |
國內(nèi)水平 | ||
國際先進水平 |
國際一般水平 |
國內(nèi)先進水平 |
國內(nèi)一般水平 | |
熟料燒成熱耗 (kj/kg) |
2842 |
2970 |
2970 |
3344-376 |
水泥綜合電耗 (kwh/t) |
85 |
95-100 |
90-95 |
110-115 |
表8 國內(nèi)新型干法生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)與國際水平比較
分析了我國水泥行業(yè)能源消耗高的主要原因,我們就不難找出解決問題的辦法。水泥行業(yè)節(jié)能的途徑主要有以下幾個方面。
1、調(diào)整國民經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改變經(jīng)濟發(fā)展方式,控制水泥需求總量。在國民經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中要主動調(diào)整一、二、三產(chǎn)業(yè)所占的比例,在鞏固農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的地位,發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),制定相關(guān)政策,積極發(fā)展以金融、貿(mào)易、交通、保險、文化、旅游等為代表的服務(wù)業(yè)。逐步把國民經(jīng)濟的一、二、三產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整到一個合適的比例。改變當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)占國民經(jīng)濟比重過大的狀況,使我國經(jīng)濟發(fā)展“輕型化”,從而達到能源消耗的“低碳化”的目標(biāo)。要積極改變目前主要以固定資產(chǎn)拉動經(jīng)濟增長方式,努力擴大合理的最終消費促進經(jīng)濟發(fā)展。通過這些宏觀經(jīng)濟層面的調(diào)整,以及我國人均混凝土累計量的不斷增加,使我國水泥需求量的增長率逐步放緩,把水泥產(chǎn)品年消費量控制在一個合理的水平。只有這樣才能從總體上控制水泥行業(yè)的能源消耗。
2、提高水泥、混凝土的實物質(zhì)量,延長建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命。由于我國正處于經(jīng)濟高速增長周期,加上人口增長和生活水平不斷改善的等原因,盡管采取了對宏觀經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)調(diào)整,但是在未來的十年或更長的時期內(nèi),水泥的總需求量仍然會有所增長。在這種形勢下我們必須更加重視提高水泥、混凝土的實物質(zhì)量,延長建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命,避免由于水泥、混凝土的實物質(zhì)量不高,使建筑物、構(gòu)筑物壽命減少,不得不進行加固或推倒重建,形成“重復(fù)建設(shè)”。
水泥是配制混凝土的重要原材料。我國在建筑上多使用C20、C30混凝土,而國際發(fā)達國家多采用C50、C60等高標(biāo)號混凝土,并充分注意到混凝土骨料的質(zhì)量,避免發(fā)生堿骨料反應(yīng),從而提高了建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命。由于我國建筑物、構(gòu)筑物的混凝土的標(biāo)號低,也使我國水泥生產(chǎn)以標(biāo)號32.5和42.5為主。其中32.5級及以下標(biāo)號水泥占80%。我國的建筑領(lǐng)域“肥梁胖柱”的現(xiàn)象沒有得到根本改變。有資料介紹,我國建筑業(yè)對水泥的使用,與發(fā)達國家相比每立方米混凝土多耗水泥近80千克。國家建設(shè)管理部門要修訂建筑工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),全面提高混凝土、水泥制品和構(gòu)件的性能和質(zhì)量,提高工程的耐久性,延長建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命。從而減少對水泥的實物消耗,達到節(jié)約資源和降低能耗的效果。
我國的建筑體系是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌塊混凝土結(jié)構(gòu)為主體的。但從可循環(huán)利用和可再生角度出發(fā),鋼結(jié)構(gòu)和鋼、木結(jié)構(gòu)的建筑物和構(gòu)筑物是一種可以考慮的方案。事實上國際上一些發(fā)達國家已經(jīng)把上述兩種建筑體系作為其重點發(fā)展的方向。這樣作,客觀上減少了對水泥產(chǎn)品總量的需求,降低了能耗需求和對環(huán)境的負荷。我國也應(yīng)根據(jù)我國的國情,在這方面進行分析研究,綜合比較,采取必要的措施,逐步擴大鋼結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)在我國建筑體系中的比重。
3、加快水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐。淘汰落后生產(chǎn)能力,促進新型干法健康有序發(fā)展。2006年全國水泥產(chǎn)量為12.4億噸,其中新型干法水泥產(chǎn)量為5.7億噸,已占總產(chǎn)量的46%,比2005年的40%,提高了6個百分點。但是我們也清楚地看到我國水泥總產(chǎn)量中仍有6.7億噸是用落后生產(chǎn)方法生產(chǎn)的。這將給資源和能源消耗帶來巨大的影響。為此,國家發(fā)改委制定了“水泥工業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃”和“水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策”來規(guī)范、引導(dǎo)我國水泥工業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定、健康地發(fā)展。當(dāng)前我們的主要任務(wù)是各地區(qū)要在上述兩個文件的指導(dǎo)下,結(jié)合本地區(qū)的實際情況,把文件精神和政策要求落到實處。政府、企業(yè)和行業(yè)協(xié)會組織要正確把握好各自的職責(zé)定位,既不能缺位,也不能越位,更不能錯位。在淘汰落后生產(chǎn)能力的問題上,主要依據(jù)質(zhì)量、環(huán)保、安全等市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),淘汰那些質(zhì)量低劣、環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)安全存在巨大隱患的落后生產(chǎn)企業(yè);對于其他采用落后生產(chǎn)方法的企業(yè),主要通過市場競爭的方式,必要時可以輔之于行政手段。政府應(yīng)積極引導(dǎo),并在政策上支持這些企業(yè)改變生產(chǎn)工藝采用先進生產(chǎn)方法。作到依法行政。
在發(fā)展新型干法水泥生產(chǎn)時也要重視市場調(diào)研,注意做好區(qū)域和企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。技術(shù)總是在不斷進步的。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展在我國發(fā)展已有20多年的歷史,對于在上個世紀(jì)80、90年代,甚至本世紀(jì)初建立的新型干法水泥生產(chǎn)線也存在不同程度上的技術(shù)水平低、規(guī)模小、能耗高、環(huán)保指標(biāo)低的問題,必須引起我們的高度重視,并采取積極措施適時加以提升改造。
4、大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,努力發(fā)揮水泥工業(yè)節(jié)能利廢的優(yōu)勢,為全社會節(jié)能降耗多做貢獻。
眾所周知,在水泥生產(chǎn)工藝中可以利用各種其他工業(yè)產(chǎn)生的廢渣、廢料作為混合材。例如:鋼鐵工業(yè)的高爐礦渣、鋼渣;電廠排出的粉煤灰等。利用這些廢渣、廢料與水泥熟料及緩凝劑(石膏)混合粉磨制成相應(yīng)品種的水泥成品。這樣就相應(yīng)減少了對于水泥熟料的需求,相當(dāng)于節(jié)省了煅燒熟料所需的能源。統(tǒng)計計算表明,僅此一項每年就可節(jié)省約1500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因而少向大氣排放約3500萬噸二氧化碳和95萬噸二氧化硫。
在水泥生產(chǎn)工藝中經(jīng)過必要的處理,合理利用各種工業(yè)廢渣、廢料作為水泥原料使用已經(jīng)取得了很大的成績。例如:鋁冶煉工業(yè)的赤泥;化工企業(yè)的電石渣、硫酸鐵渣、磷肥渣;煤礦的煤矸石;電廠的粉煤灰等,都已經(jīng)成功地大量用于生產(chǎn)水泥原料。這樣可以大量節(jié)省天然原料,客觀上既節(jié)省了資源,也節(jié)省了寶貴的能源。根據(jù)2006年“中國水泥年鑒”統(tǒng)計,2005年水泥制造業(yè)固體廢物利用量達22905萬噸。2005年全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為134449萬噸,其中工業(yè)固體廢物綜合利用量為76993萬噸。由水泥制造業(yè)綜合利用的固體廢物量為全國工業(yè)固體廢物利用量的30%左右,占全國當(dāng)年工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的17%左右。
近年來我們借鑒國外先進經(jīng)驗,開始探索利用工業(yè)廢棄物和生活垃圾作為生產(chǎn)水泥的替代燃料的工作。這方面工作我國僅僅是處于起步階段,不論在科學(xué)技術(shù)研究、工藝裝備的開發(fā)、政府政策法規(guī)制定、公眾環(huán)保意識的提高等等方面都有許多工作需要我們?nèi)ネ黄?,去做一些開創(chuàng)性的工作。使這項有著廣闊前景的節(jié)能環(huán)保技術(shù)扎扎實實有序地在我國推廣。目前,在北京市政府的大力支持下,“北京市處置固體廢棄物示范工程”已經(jīng)投入運行,并取得了一些十分寶貴的經(jīng)驗。國內(nèi)不少設(shè)計研究單位都在積極開展這個領(lǐng)域的研究工作;政府有關(guān)職能部門也在制定相應(yīng)的技術(shù)、質(zhì)量、安全、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)、條例來支持這項技術(shù)的推廣。對于這項技術(shù)的相關(guān)問題,本人有專文進行過論述,在此不在贅述。(詳見2007年4月30日中國建材報“大力推廣水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展”)
5、優(yōu)化設(shè)計,積極推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù),采用節(jié)能環(huán)保裝備。強化管理,努力降低水泥單位產(chǎn)品能耗。
不論是新建或是改擴工程,設(shè)計工作的水平對于水泥生產(chǎn)線建成之后技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)都是帶有決定性的。為了使水泥企業(yè)建設(shè)成節(jié)能環(huán)保性企業(yè),必須在生產(chǎn)線的設(shè)計中積極推廣和采用先進實用的節(jié)能環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品。
當(dāng)前重點關(guān)注以下幾項節(jié)能環(huán)保技術(shù)的推廣與應(yīng)用。
水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)。經(jīng)過“八五”、“九五”、“十五”的科技攻關(guān)和不斷工程實踐的完善,利用水泥回轉(zhuǎn)窯余熱純低溫發(fā)電的技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為當(dāng)前的水泥行業(yè)的節(jié)能減排工作的重點。在推廣這項工作中應(yīng)特別注意幾個問題:一是盡量作到余熱發(fā)電項目與水泥生產(chǎn)項目同時設(shè)計、同時建設(shè)、同時投產(chǎn),最起碼要作到同時設(shè)計,留有今后建設(shè)余熱發(fā)電項目的可能性;二是當(dāng)?shù)卣毮懿块T要協(xié)調(diào)好有關(guān)水泥廠余熱發(fā)電項目上網(wǎng)方式和上網(wǎng)電價的問題;三是關(guān)于如何評價水泥回轉(zhuǎn)窯余熱發(fā)電的效能和技術(shù)指標(biāo)問題上存在某些誤區(qū)。有些項目單純比較“噸熟料發(fā)電量”的大小,而忽視整體水泥熟料燒成熱耗的比較,存在某些片面性。
節(jié)能粉磨技術(shù)。電力消耗占水泥制造業(yè)能源消耗總量的9.59%。2005年全國水泥制造業(yè)共消耗電能918億千瓦時,同比增長12.68%,而同年水泥年產(chǎn)量106885萬噸,同比增長9.85%。這個數(shù)字比較說明當(dāng)前水泥制造業(yè)節(jié)約電能的任務(wù)是十分緊迫的。新型干法水泥生產(chǎn)方法,由于裝備的機械化、電氣化程度高,全員勞動生產(chǎn)率高等原因,在單位產(chǎn)品的電能的消耗上并不比其他落后生產(chǎn)方法有明顯的優(yōu)越性。因此,我們必須在降低新型干法水泥的電耗方面開展深入的研究,努力降低單位產(chǎn)品的電耗,從而降低單位產(chǎn)品的能耗成本,以顯示其更大的優(yōu)越性,提高產(chǎn)品競爭力,有利于加快新型干法生產(chǎn)方法的推廣應(yīng)用和水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐。在水泥單位產(chǎn)品的電耗中,有60%-70%是消耗在對于原料、固體燃料和水泥熟料的粉磨工藝過程上。因此,必須改變以球磨、管磨為主的粉磨工藝,大力采用性能先進的,以料層擠壓粉磨工藝為主的輥式磨、輥壓機以及輥筒磨技術(shù)裝備。通過采用節(jié)能粉磨技術(shù),通常能使粉磨工藝節(jié)電30%-40%,水泥單位產(chǎn)品的電耗降低20%-30%,甚至更高。若水泥行業(yè)普遍采用節(jié)能粉磨技術(shù),估算全年可節(jié)電150-250億千瓦時的電能,相當(dāng)節(jié)省0.375-0.625億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
優(yōu)化設(shè)計,注重細節(jié),全方位為節(jié)能減排工作奠定基礎(chǔ)。在設(shè)計工作中要確立貫徹“技術(shù)先進、生產(chǎn)可靠、經(jīng)濟實用、節(jié)能環(huán)?!钡睦砟?,全面貫徹《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》。1. 水泥生產(chǎn)線的總圖和流程的設(shè)計上是具有決定性的環(huán)節(jié),要在滿足工藝要求,廠內(nèi)交通和設(shè)備檢修空間的要求下,盡量作到工藝流程簡單、布置緊湊,減少各類管道和電路的損耗,達到節(jié)能的目的。2.不斷研究開發(fā)高效節(jié)能的水泥熟料燒成系統(tǒng),特別是預(yù)熱器、分解爐、燃燒器和熟料冷卻機等關(guān)鍵設(shè)備。3.合理選擇風(fēng)機、泵類的設(shè)備能力及其拖動電機的額定功率。避免此類裝置及其電機,經(jīng)常處于非額定工作狀態(tài),使電機效率降低,功率因數(shù)下降,增加電力消耗,增大電網(wǎng)的無功功率的需求。必要時可以采取加裝電機的調(diào)速裝置的措施,提高設(shè)備的效率。在新型干法水泥生產(chǎn)線,風(fēng)機和泵類的電力消耗約占水泥單位產(chǎn)品電耗的25%--35%左右,要充分重視此類設(shè)備的節(jié)能潛力。4.對于粉狀物料的輸送,要盡量采用機械輸送的方案,減少采用空氣動力的使用,從而降低設(shè)備電耗。5.重視新型電氣領(lǐng)域節(jié)電技術(shù)和設(shè)備的推廣應(yīng)用。當(dāng)前應(yīng)特別關(guān)注以下幾個技術(shù):一是變頻節(jié)能設(shè)備的推廣應(yīng)用。今年來我國的變頻節(jié)能設(shè)備不斷取得技術(shù)突破,高壓、低壓不同電壓等級的越來越大容量的節(jié)電設(shè)備開發(fā)成功。這項技術(shù)可廣泛運用在容量較大、系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量大或設(shè)備對于啟動規(guī)程有特殊要求的設(shè)備,實現(xiàn)變頻軟啟動,減少對于電網(wǎng)的沖擊,還可節(jié)電25%左右;這項技術(shù)還廣泛運用在交流電機的變頻調(diào)速裝置上,其節(jié)電效果要根據(jù)電機所拖動的不同類型負荷特性和調(diào)速范圍而決定。二是全方位的采用高、低壓無功功率的就地補償裝置,包括自動調(diào)節(jié)的靜電電容器組和進相機組的應(yīng)用。通過這些技術(shù)措施,大大改善水泥企業(yè)用電的功率因數(shù),減少對于無功功率的需求,從而減少輸入電能的有功電能損失。三是注重低壓電機全相控技術(shù)的推廣運用。這項節(jié)電技術(shù)可在拖動負荷輕載和重載時自動調(diào)整電動機的輸出功率,使電機實現(xiàn)在最佳狀態(tài)下運行,以達到最佳節(jié)電目的。此節(jié)電產(chǎn)品平均節(jié)電率為15%-55%。四是采用綠色照明系統(tǒng)。水泥企業(yè)建筑物、構(gòu)筑物、物料堆場和道路照明器具眾多,要求各異。照明所需電能消耗約占總耗電量的1%-2.5%左右。過去多采用白熾燈,效率低、耗電高、壽命短。目前要普遍更換為節(jié)能照明燈具。在道路照明的控制上可推廣按光強來控制道路照明開啟或關(guān)閉的自動化裝置。有條件的企業(yè)可以在主要建筑物的照明采用太陽能電池的方案。雖然照明電力消耗占水泥企業(yè)的電力總消耗的比重不大,其本身的節(jié)電潛力還是很大的。6全面貫徹執(zhí)行新修訂的《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。水泥企業(yè)要加大對大氣環(huán)境保護的投資比例,采用先進使用的技術(shù)和裝備,使水泥工廠的粉塵排放值和主要污染物排放值達到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)。
加強企業(yè)管理,合理配料、精心操作,搞好設(shè)備維修,提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率同樣對于降低企業(yè)的能源消耗和降低粉塵及污染物排放有著重要的作用。這方面不少企業(yè)已經(jīng)做出了突出的成績,值得不斷總結(jié)推廣。
水泥工廠的工藝裝備,在滿足使用條件的前提下,盡量采用露天或敞開式布置。建筑物的設(shè)計要充分注意采用建筑節(jié)能的各項有效措施。
結(jié)語
我國能源資源品種多、儲量因不同品種而不同、分布廣泛、但人均能源資源較少,均達不到世界人均平均水平。改革開放以來,我國國民經(jīng)濟快速增長,但由于國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理,經(jīng)濟增長方式粗放,固定資產(chǎn)投資增長過快,能源消耗巨大。節(jié)能減排已經(jīng)成為落實科學(xué)發(fā)展觀和保持國民經(jīng)濟持續(xù)平穩(wěn)較快協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵問題。黨中央國務(wù)院對于節(jié)能減排工作給予高度重視,確定把節(jié)能減排作為轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重要抓手,采取更加有力的措施,切實加大節(jié)能減排的工作力度,切實抓出更大成效。逐步形成以政府為主導(dǎo)、企業(yè)為主體、全社會共同推進的節(jié)能減排的工作局面。水泥產(chǎn)業(yè)是國家的重要原材料工業(yè)也是耗能和污染物排放大戶。我們必須占在全局的角度,從需求端控制水泥產(chǎn)品總量的增長,同時加快水泥產(chǎn)業(yè)自身的結(jié)構(gòu)調(diào)整,創(chuàng)新思路,優(yōu)化設(shè)計,加強企業(yè)管理,大力推廣先進實用的節(jié)能減排技術(shù)和裝備,努力完成水泥產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排任務(wù),為完成國家“十一五”節(jié)能減排目標(biāo),為使水泥產(chǎn)業(yè)成為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展的綠色產(chǎn)業(yè)而貢獻力量。
注1 礦產(chǎn)基礎(chǔ)儲量是查明礦產(chǎn)資源的一部分。它是滿足現(xiàn)行采礦和生產(chǎn)所需的指標(biāo)要求,是控制的探明的并通過可行性或予可行性研究認為屬于經(jīng)濟的、邊界經(jīng)濟的部分,未扣除設(shè)計、采礦損失數(shù)量表示。
注 2 能源生產(chǎn)總量指一定時期內(nèi),全國一次能源生產(chǎn)量的總合。
參考文獻
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