我國(guó)政府高度重視節(jié)能減排工作,積極應(yīng)對(duì)氣候變化。自1990年~2005年,我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降了47%,相當(dāng)于節(jié)約了8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少CO2排放約1億噸;同時(shí),我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放強(qiáng)度下降46%。數(shù)據(jù)顯示,2010年,我國(guó)噸水泥熟料燒成耗標(biāo)煤約為115千克標(biāo)準(zhǔn)煤,比2005年下降20%;萬(wàn)元增加值綜合能耗約為8.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤,比2005年下降41%,萬(wàn)元增加值二氧化碳排放強(qiáng)度下降35%。
水泥工業(yè)是二氧化碳的排放大戶,其排放量約占人類活動(dòng)所產(chǎn)生二氧化碳總量的5%,全球水泥工業(yè)在未來(lái)發(fā)展中必須攻克減排二氧化碳的課題。理論分析表明,按照水泥行業(yè)的現(xiàn)有水平,生產(chǎn)1噸水泥熟料約排放940千克二氧化碳。水泥行業(yè)生產(chǎn)排放的二氧化碳約占我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)二氧化碳排放總量的20%,水泥工業(yè)面臨著二氧化碳減排的巨大壓力。
水泥產(chǎn)量嚴(yán)重過(guò)剩碳減排任務(wù)艱巨
水泥生產(chǎn)過(guò)程中占比75%左右的石灰石分解和煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是主要的碳排放源,根據(jù)我國(guó)水泥能耗水平,據(jù)測(cè)算,每生產(chǎn)1噸水泥約產(chǎn)生0.7噸~0.8噸二氧化碳,所以削減過(guò)剩產(chǎn)能是我國(guó)水泥工業(yè)碳減排的最根本、最有效的措施。有專家指出,雖然經(jīng)過(guò)大規(guī)模的淘汰落后產(chǎn)能,但是目前產(chǎn)能過(guò)剩仍然嚴(yán)重,主要是因?yàn)榱⒏G被淘汰后,基本剩下都是較為先進(jìn)的新型干法窯,因此再次淘汰的力度將會(huì)大大減弱。而新增的產(chǎn)能基本以新型干法為主,并且規(guī)模都比較大。
近年來(lái)水泥全行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能力度不斷加大,2009年~2012年共淘汰落后產(chǎn)能將近6億噸。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,“十一五”期間我國(guó)淘汰水泥落后產(chǎn)能3.7億噸,其中2010年淘汰1.4億噸,是之前四年淘汰總量的61%。2011年我國(guó)淘汰水泥落后產(chǎn)能1.66億噸,任務(wù)完成率108.2%,比2010年淘汰量增加2524萬(wàn)噸,增長(zhǎng)約18%。2012年淘汰的量比2011年還要多出30%。
數(shù)據(jù)顯示,2012年上半年累計(jì)投產(chǎn)的新型干法水泥生產(chǎn)線1570條,設(shè)計(jì)熟料產(chǎn)能15.33億噸,實(shí)際熟料產(chǎn)能達(dá)到17億噸以上。目前仍有150余條的在建生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)熟料產(chǎn)能超過(guò)2億噸,預(yù)計(jì)最終熟料產(chǎn)能將達(dá)到19億噸,折合水泥產(chǎn)能大約超過(guò)26億噸。而2011年全年水泥產(chǎn)量也僅為20.6億噸,產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩。
水泥熟料生產(chǎn)中與燃料相關(guān)的CO2排放占到1/3,因此使用替代燃料減少CO2排放的潛力很大。減少使用傳統(tǒng)化石燃料(主要是煤或焦炭),使用更多的替代化石燃料和生物質(zhì)燃料,替代燃料包括那些可能在焚燒爐中被焚燒、填埋或處置不當(dāng)?shù)膹U棄物。水泥窯特別適合替代燃料,其原因是替代燃料其能源組成與化石燃料相近,且其無(wú)機(jī)部分如灰可與熟料相結(jié)合。我國(guó)水泥工業(yè)的燃料替代尚在初期,僅有個(gè)別企業(yè)正在開展示范項(xiàng)目工作。預(yù)計(jì)未來(lái)將有相當(dāng)?shù)臏p排潛力。
據(jù)了解,發(fā)達(dá)國(guó)家從上世紀(jì)70年代以來(lái)使用替代燃料,其數(shù)量和種類不斷擴(kuò)大,水泥工業(yè)成為這些國(guó)家利用廢物的首選行業(yè)。根據(jù)歐盟的統(tǒng)計(jì),歐洲18%的可燃廢物被工業(yè)領(lǐng)域利用,其中有一半是水泥行業(yè),是電力、鋼鐵、制磚、玻璃等行業(yè)的總和。
一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到使用替代燃料對(duì)節(jié)能、減排和環(huán)保的重要作用,努力提高燃料替代的普及和替代率。使用替代燃料能夠在熟料生產(chǎn)能耗基本不變的情況下節(jié)約一次能源的使用,所產(chǎn)生的二氧化碳享受無(wú)排放待遇,同時(shí)實(shí)現(xiàn)利廢、減排和降低成本,可謂一舉多得。
經(jīng)過(guò)30多年的探索,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家逐步建立起貫穿于廢物產(chǎn)生、分選、收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、預(yù)處理和處置、污染物排放、水泥和混凝土質(zhì)量安全等一系列法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),水泥行業(yè)替代燃料技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)成熟,成為發(fā)達(dá)國(guó)家水泥行業(yè)節(jié)能減排的重要手段。發(fā)達(dá)國(guó)家有2/3的水泥廠使用替代燃料,可燃廢物在水泥工業(yè)中的應(yīng)用替代比例平均達(dá)20%。
發(fā)達(dá)國(guó)家的大量生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水泥行業(yè)使用替代燃料和處置廢物,回收廢物中的能量和物質(zhì)符合廢物管理模型,新型干法水泥窯的工藝特點(diǎn)決定其技術(shù)優(yōu)勢(shì),在生產(chǎn)合格產(chǎn)品的同時(shí),利用和處置廢物,避免二次污染,是產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保指標(biāo)雙達(dá)標(biāo)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)均合理的有效途徑。