水泥行業(yè)減碳新賽道：從被動(dòng)減排到主動(dòng)“碳”尋商機(jī)
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】當(dāng)我們談水泥時(shí)，我們?cè)谡勑┦裁矗?/p>
“是環(huán)保。”在金隅集團(tuán)黨委宣傳部負(fù)責(zé)人看來，在“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)下，水泥行業(yè)正經(jīng)歷從環(huán)境壓力源頭到綠色低碳轉(zhuǎn)型踐行者的角色轉(zhuǎn)變。
而這一轉(zhuǎn)變，在水泥行業(yè)納入全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱全國碳市場(chǎng)）管控范圍之后，在減碳這條新賽道開啟了加速鍵。
圖為天津金隅振興環(huán)保科技有限公司。資料圖
關(guān)鍵：原料燃料端減碳
“納入全國碳市場(chǎng)后，預(yù)計(jì)未來水泥企業(yè)的原燃料（原料和燃料的簡(jiǎn)稱）替代比率將顯著提升。”金隅集團(tuán)環(huán)境保護(hù)管理部雙碳管理人員孫立勛在接受本報(bào)記者記者采訪時(shí)預(yù)測(cè)道。
以替代燃料為例，過去水泥企業(yè)應(yīng)用替代燃料的主要考量因素是煤炭?jī)r(jià)格。當(dāng)煤炭?jī)r(jià)格較高時(shí)，替代燃料具有較高的經(jīng)濟(jì)性，水泥企業(yè)應(yīng)用替代燃料的積極性則會(huì)更高，反之亦然。納入全國碳市場(chǎng)之后，企業(yè)會(huì)綜合考慮碳價(jià)因素，即使在煤炭?jī)r(jià)格較低時(shí)，面對(duì)替代燃料的節(jié)煤和降碳雙重收益，企業(yè)對(duì)替代燃料的接受度也會(huì)進(jìn)一步提高。
據(jù)了解，水泥企業(yè)的二氧化碳排放主要來源于熟料生產(chǎn)過程，全國碳市場(chǎng)核查也主要聚焦水泥熟料生產(chǎn)過程中的化石燃料燃燒排放和過程排放。可以說，水泥熟料生產(chǎn)過程，不僅是降碳的核心所在，更是水泥行業(yè)具有“環(huán)保”底色的原因。
《企業(yè)溫室氣體排放核算與報(bào)告指南 水泥行業(yè)》（以下簡(jiǎn)稱《指南》）明確了水泥熟料生產(chǎn)階段原燃料替代的來源。其中，在熟料生產(chǎn)中被用作熱源以替代傳統(tǒng)化石燃料的可燃物，主要來源為城市固體廢物、工業(yè)廢物及副產(chǎn)物、生物質(zhì)等。
通過技術(shù)和裝備的升級(jí)改造，水泥企業(yè)可在資源化處置危廢、固廢的同時(shí)，更充分地利用其潛在熱量，減少生產(chǎn)過程中的煤炭使用量，實(shí)現(xiàn)燃料替代。
2024年，天津金隅振興環(huán)？萍加邢薰荆ㄒ韵潞(jiǎn)稱金隅振興）就通過廢紡和生物質(zhì)燃料替代原煤，實(shí)現(xiàn)了25.13%的燃料替代率，年可減少碳排放1.74萬噸，降低燃料成本700萬元。
圖為天津金隅振興環(huán)？萍加邢薰舅喔G協(xié)同處置固廢生產(chǎn)線。資料圖片
在原料替代方面，據(jù)金隅振興經(jīng)理郭清芳介紹，公司主要使用粉煤灰渣替代鋁礬土、赤泥替代鐵礦石、氟化鈣污泥替代石灰石。2024年，實(shí)現(xiàn)原料替代率6.18%，年降低原料成本400萬元。
根據(jù)《指南》，生產(chǎn)一噸硅酸鹽水泥熟料的過程碳排放是0.535噸。如果一家水泥企業(yè)按照一萬噸硅酸鹽水泥熟料計(jì)算，過程碳排放為5350噸。假如其中使用了400噸氟化鈣污泥作為替代原料，按照氟化鈣污泥扣減系數(shù)0.375計(jì)算，可減少碳排放150噸。這家水泥企業(yè)總體的過程碳排放就變?yōu)?200噸，減碳效益明顯。
突破：技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)
通過原燃料替代，2024年，金隅振興在天津碳交易市場(chǎng)出售天津市碳配額21萬噸，獲得收益694.78萬元。不過，對(duì)那些附近沒有太多替代原燃料資源的水泥企業(yè)來說，以這兩種方式減碳，還要對(duì)比購碳成本，綜合衡量其經(jīng)濟(jì)性。
“現(xiàn)在的水泥生產(chǎn)工藝，決定了煤炭和石灰石的消耗在短期內(nèi)不可避免。因此，對(duì)替代資源稟賦差以及達(dá)到規(guī)定替代量限度的企業(yè)，會(huì)整體面臨減碳瓶頸期。”孫立勛說，長(zhǎng)期來看，水泥行業(yè)要想持續(xù)減碳，還要在技術(shù)創(chuàng)新、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造等方面作出更大努力。
以技術(shù)創(chuàng)新為例，在安徽海螺水泥股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱海螺水泥）的白馬山水泥廠，利用水泥熟料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳作為氣肥，種植的桃太郎番茄外觀靚麗、果實(shí)均勻，而且吃起來皮薄肉厚、沙瓤多汁，酸甜可口。在水泥窯碳捕集純化利用示范項(xiàng)目技術(shù)的加持下，當(dāng)?shù)厮鄰S的員工時(shí)常能品嘗到古早沙瓤番茄的美味。
圖為安徽海螺集團(tuán)旗下白馬山水泥廠建成了世界首條水泥窯煙氣二氧化碳捕集裝置。裝置依托廠區(qū)日產(chǎn)5000噸新型干法生產(chǎn)線，對(duì)水泥窯煙氣進(jìn)行二氧化碳捕集純化，可年產(chǎn)5萬噸液態(tài)二氧化碳（其中食品級(jí)3萬噸，工業(yè)級(jí)2萬噸）。黃勇攝
據(jù)海螺水泥黨委宣傳部負(fù)責(zé)人黃勇介紹，白馬水泥廠這一項(xiàng)目已穩(wěn)定運(yùn)行多年。項(xiàng)目主要采用化學(xué)吸收法這一核心技術(shù)，通過工藝加工和精餾，可得到純度為99.9％工業(yè)級(jí)二氧化碳產(chǎn)品和99.99％食品級(jí)二氧化碳產(chǎn)品，年可捕集純化二氧化碳達(dá)5萬噸，用于園區(qū)內(nèi)桃太郎、紅櫻桃等各類番茄品種種植。
金隅集團(tuán)也在北京金隅北水環(huán)？萍加邢薰窘ǔ刹⑼哆\(yùn)一套復(fù)雜煙氣條件下10萬噸/年二氧化碳捕集、封存及資源化利用科技示范項(xiàng)目。可通過水泥窯煙氣捕集生產(chǎn)純度為99.99%的食品級(jí)液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品和食品級(jí)干冰產(chǎn)品。
據(jù)悉，金隅集團(tuán)還在多個(gè)水泥廠進(jìn)行產(chǎn)能置換，能源利用水平大幅提高。“一般日產(chǎn)2000噸左右的水泥窯，生產(chǎn)一噸水泥熟料的煤耗一般在110千克標(biāo)煤以上，我們通過產(chǎn)能置換之后，新建的水泥窯產(chǎn)線熟料標(biāo)煤耗大約在80千克—90千克。”孫立勛說，“煤耗下降了，碳排放自然也會(huì)減少。”
布局：新能源廣泛應(yīng)用
在水泥熟料企業(yè)的總體成本中，能源成本占比一般在50%以上。
以金隅振興為例，2024年，公司用電量達(dá)4690.388萬kW·h，平均電價(jià)0.718元/kW·h（含輸配容需量電費(fèi)與功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)）。郭清芳說：“公司用電成本高，對(duì)公司利潤空間造成較大擠壓。”
如何在降本的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)降碳？新能源已成為水泥企業(yè)的必然選擇。
走進(jìn)海螺水泥濟(jì)寧有限公司（以下簡(jiǎn)稱濟(jì)寧水泥），只見道路干凈整潔，廠內(nèi)果樹、杏樹、桃樹等綠樹成蔭，宛如公園又似果園。在廠區(qū)中心，還聳立著一座100多米高的風(fēng)電機(jī)組，其下方成片的太陽能光伏板被綠樹環(huán)繞。園區(qū)內(nèi)還配套建有一座垃圾焚燒發(fā)電廠和一座生物質(zhì)氣化補(bǔ)充熱能發(fā)電廠。
圖為海螺水泥濟(jì)寧有限公司內(nèi)部的新能源設(shè)備。中環(huán)報(bào)記者喬建華攝
“公司布局了光伏、風(fēng)電、垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、余熱發(fā)電。這五大發(fā)電方式可以確保整個(gè)工廠用的電都是綠色的。”濟(jì)寧水泥一位負(fù)責(zé)環(huán)保工作的人員告訴本報(bào)記者，由于光伏、風(fēng)電發(fā)電波動(dòng)大，濟(jì)寧水泥還設(shè)計(jì)了一套可實(shí)現(xiàn)自我調(diào)控負(fù)荷、保護(hù)和管理的智慧系統(tǒng)，通過參數(shù)分析、設(shè)計(jì)合理的負(fù)荷平衡控制系統(tǒng)，可自動(dòng)有效對(duì)各種電力進(jìn)行調(diào)峰。因企業(yè)實(shí)現(xiàn)了用電自由，被中國建筑材料聯(lián)合會(huì)評(píng)為首個(gè)零外購電水泥廠。
目前，濟(jì)寧水泥通過使用綠色能源，不僅節(jié)省了購電支出，每年還可減少二氧化碳排放4萬噸—5萬噸。這些環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益對(duì)水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)來說，是看的見的實(shí)實(shí)在在的收益。
據(jù)介紹，目前，金隅振興也已引入第三方投資建設(shè)新能源項(xiàng)目，希望采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式，打造綠色零碳園區(qū)，為實(shí)現(xiàn)全綠電、零購電廠區(qū)的目標(biāo)筑牢基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)2026年項(xiàng)目建成后，每年風(fēng)力發(fā)電量預(yù)計(jì)達(dá)2400萬千瓦時(shí)，有效降低外購電比例，在節(jié)約用電成本的同時(shí)，年可減少碳排放量1.45萬噸。
金隅集團(tuán)黨委宣傳部負(fù)責(zé)人感慨道：“無論是原料燃料替代、技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)，還是新能源的廣泛應(yīng)用，其共同指向都愈發(fā)清晰——越是環(huán)保低碳，越能降本增效。未來，碳市場(chǎng)還將釋放‘碳價(jià)值’紅利。這無疑是水泥企業(yè)加速綠色低碳轉(zhuǎn)型征程的強(qiáng)勁東風(fēng)。水泥企業(yè)應(yīng)積極把握‘雙碳’目標(biāo)帶來的機(jī)遇，加速綠色低碳轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。”
值得注意的是，目前，碳市場(chǎng)核算不包括間接排放。也就是說，新能源的使用帶來的減排不計(jì)入碳核算內(nèi)。
“盡管目前間接排放不納入碳核算，但如果相關(guān)政策改變，綠電、綠證可以進(jìn)入碳市場(chǎng)交易，對(duì)水泥企業(yè)來說，布局新能源不僅是企業(yè)未來碳履約成本的潛在變量，更是提升綠色低碳競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。”中國建筑材料聯(lián)合會(huì)科技總監(jiān)、副秘書長(zhǎng)石紅衛(wèi)在接受本報(bào)記者采訪時(shí)說。
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