“質(zhì)效并舉”，探尋水泥行業(yè)科學(xué)減排新路徑 ——第四屆中國水泥超潔凈排放技術(shù)交流大會(huì)紀(jì)實(shí)

近日，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議中明確指出，我國將于今年7月?lián)駮r(shí)啟動(dòng)全國碳排放權(quán)交易市場上線交易，碳交易市場化進(jìn)程的加快，令各行業(yè)碳減排工作愈發(fā)時(shí)間緊、任務(wù)重。  

今年是“十四五”的開局之年，也是碳中和元年，政策層面多次強(qiáng)調(diào)“雙碳”目標(biāo)，意味著中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，將完成全球最高碳排放強(qiáng)度降幅，用全球歷史上最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和的進(jìn)程。  

水泥是能源、資源密集型行業(yè)，也是我國碳排放大戶。面對日趨嚴(yán)苛的政策環(huán)境、一再提升的排放標(biāo)準(zhǔn)和不斷拓寬的治理范圍，水泥行業(yè)如何適應(yīng)新時(shí)期行業(yè)發(fā)展需求？ 如何達(dá)到“雙碳”目標(biāo)？又如何實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展？  

帶著這樣的疑問，不久前中國水泥網(wǎng)在石家莊舉辦了“第四屆中國水泥超潔凈排放技術(shù)交流大會(huì)”，探討水泥碳減排領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)高效的實(shí)施方案及污染物超低排放技術(shù)路徑，分享最先進(jìn)技術(shù)理念，助力行業(yè)“十四五”綠色高質(zhì)量發(fā)展。  

會(huì)議邀請了中國建筑材料聯(lián)合會(huì)原會(huì)長喬龍德，中國水泥協(xié)會(huì)會(huì)長高登榜，國家發(fā)展改革委重大項(xiàng)目原稽察特派員牛建國，河北省建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)執(zhí)行會(huì)長李懷江、常務(wù)副秘書長彭擁軍，中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)，清華大學(xué)教授李俊華，山東山水水泥集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理陳仲圣，石家莊市曲寨水泥有限公司常務(wù)副總樊少杰，江蘇科行環(huán)保股份有限公司董事長隆玉周，北方水泥有限公司總裁助理、生產(chǎn)技術(shù)部總經(jīng)理張明江，中國建筑材料科學(xué)研究總院博導(dǎo)汪瀾，水泥行業(yè)碳資產(chǎn)管理專家王敏娜，中國水泥網(wǎng)創(chuàng)始?、董事長邵俊等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)專家、水泥企業(yè)、設(shè)備商代表共500余人參與了本次大會(huì)。  

尋找科學(xué)減碳新路徑  

毫無疑問，當(dāng)前水泥行業(yè)面臨著碳減排難題。  

眾所周知，水泥生產(chǎn)過程中的碳排放主要集中在熟料生產(chǎn)程序中的石灰石分解和化石燃料燃燒。數(shù)據(jù)顯示，生產(chǎn)一噸熟料的碳排放量約為865kg,生產(chǎn)一噸水泥的碳排放量約為616kg，2020年我國水泥產(chǎn)量23.77億噸，排放CO₂約15億噸，占全國碳排放總量的10%左右。其中，來自燃料燃燒和熟料生產(chǎn)過程中的碳排放占比達(dá)到90%以上。  

為助力實(shí)現(xiàn)“碳減排3060”水泥行業(yè)責(zé)任與義務(wù)并存，那該如何尋找科學(xué)減排新路徑？從哪些方面入手？  

會(huì)上，中國建筑材料聯(lián)合會(huì)原會(huì)長喬龍德建議，水泥行業(yè)應(yīng)著力推進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過水泥品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整，研發(fā)生產(chǎn)具有新功能、能耗少、開發(fā)特殊應(yīng)用領(lǐng)域、高標(biāo)號的水泥產(chǎn)品，通過調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)降低能耗和排放；通過優(yōu)化資源和合理利用資源，開發(fā)利用太陽能減少電耗與排放，通過替代燃料減少用煤與排放；通過對石灰石化解過程的技術(shù)與配方的調(diào)整等手段，減少原料加工過程中二氧化碳排放占60%的比例。總之就是把調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和優(yōu)化資源作為新的減排路徑。  

中國建筑材料聯(lián)合會(huì)原會(huì)長喬龍德  

喬龍德表示，實(shí)施碳減排是重大政策落地，也是政策紅利和無數(shù)商業(yè)機(jī)遇，更是一次關(guān)鍵的行業(yè)轉(zhuǎn)型。抓住機(jī)遇，才能讓水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)“質(zhì)”的突破，從而達(dá)到行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。  

中國水泥協(xié)會(huì)會(huì)長、海螺集團(tuán)原黨委書記、董事長高登榜在本次會(huì)議上也指出，當(dāng)前水泥行業(yè)一直都在探索各類碳減排路徑，碳減排效果最徹底的技術(shù)性減排路徑最重要。這就需要全體水泥人參與進(jìn)來，聯(lián)合大學(xué)、科研院所、互聯(lián)網(wǎng)、技術(shù)裝備企業(yè)一起集智聚力，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，爭取早日找到并運(yùn)行科學(xué)的實(shí)現(xiàn)路徑。而中國水泥網(wǎng)通過這樣的會(huì)議把大家聚集起來，一起探討、分享水泥行業(yè)超潔凈排放的新技術(shù)、新理念，為行業(yè)尋找科學(xué)減碳和綠色發(fā)展新路徑和新思路創(chuàng)造了一個(gè)非常好的平臺(tái)。  

高登榜認(rèn)為，近年來，水泥工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展“質(zhì)效并舉”，取得了突出的成效，碳減排作為新時(shí)期水泥人責(zé)無旁貸的歷史使命，像安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保一樣，要繼續(xù)一馬當(dāng)先，勇挑重任，牢固樹立綠色低碳理念，矢志不渝的為早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)而共同努力。  

作為水泥生產(chǎn)大省，河北水泥行業(yè)近年來一直致力于實(shí)現(xiàn)行業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展。河北省建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副秘書長彭擁軍在會(huì)上表示，面對“3060碳目標(biāo)”建材行業(yè)應(yīng)該擔(dān)起責(zé)任，積極作為，為我國碳減排做出貢獻(xiàn)。河北是我國傳統(tǒng)水泥建材大省，無論是過去的“三大污染物”治理，還是正在全面開啟的碳減排，任務(wù)都非常繁重，但同時(shí)也是一種機(jī)遇。  

河北省建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副秘書長彭擁軍  

近年來，河北全面實(shí)施鋼鐵、焦化、水泥、平板玻璃、陶瓷行業(yè)超低排放改造，推進(jìn)燃煤電廠深度減排。近三年，全省累計(jì)完成了1058個(gè)超低排放改造和深度減排項(xiàng)目，二氧化硫和氮氧化物的排放分別削減了50%和43%左右。由此成為各省超低排放改造競相對標(biāo)的典范。  

同時(shí)，河北也正在積極探索水泥行業(yè)碳減排措施。堅(jiān)持常態(tài)化錯(cuò)峰生產(chǎn)、加快優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和加大科技創(chuàng)新力度都是水泥行業(yè)在減碳降碳中應(yīng)該把握的方向。在前段時(shí)間進(jìn)行的河北水泥熟料企業(yè)開展獻(xiàn)禮中國共產(chǎn)黨建黨100周年碳減排系列活動(dòng)中，全省水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)減少二氧化碳約400萬噸、氮氧化物6000噸、二氧化硫200噸、粉塵900噸，節(jié)約煤碳約60萬噸，節(jié)約石灰石資源約600萬噸。  

當(dāng)然，碳減排工作離不開技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，特別是近年來大數(shù)據(jù)、智能化成為水泥行業(yè)面向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。  

對此，中國水泥網(wǎng)創(chuàng)始人、董事長邵俊表示水泥行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程的加快，不僅會(huì)對當(dāng)前行業(yè)業(yè)態(tài)帶來深層次變革，更將為水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)更為科學(xué)高效的資源配置與利用，利用創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新模式為降低碳排放和污染物排放，實(shí)現(xiàn)行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)造條件。  

中國水泥網(wǎng)創(chuàng)始人、董事長邵俊  

在踐行碳減排使命的同時(shí)，只有將“環(huán)保壓力”變“綠色動(dòng)力”，才能在轉(zhuǎn)型發(fā)展上取得新突破；只有將企業(yè)發(fā)展和人類命運(yùn)共同體緊密聯(lián)系起來，才能實(shí)現(xiàn)更大意義的互利雙贏，幫助水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的永續(xù)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。  

第四屆中國水泥超潔凈排放技術(shù)交流大會(huì)現(xiàn)場  

水泥行業(yè)綠色發(fā)展必須以技術(shù)創(chuàng)新為先導(dǎo)  

中國水泥網(wǎng)&水泥大數(shù)據(jù)研究院研究員魏瑜表示，排放前減碳可實(shí)行燃料替代。一提高替代燃料的比例，有效降低二氧化碳排放。她表示，目前國內(nèi)替代燃料使用率平均僅2%，還很低。預(yù)計(jì)2030年達(dá)到10%，可減少26kg/t二氧化碳排放。二我國水泥行業(yè)每年煤耗量在2億噸以上，需求量大、碳排放高，卻沒有足夠的替代燃料，未來可以拓寬替代燃料品類，如生活垃圾、秸稈、廢舊輪胎、木料、固體回收燃料等。  

排放中減碳可實(shí)行電力替代、燃燒技術(shù)、低鈣水泥等。其中，電力替代，即新能源技術(shù)應(yīng)用技術(shù)利用廠區(qū)空地布局光伏發(fā)電、儲(chǔ)能等業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)電力自給，但仍面臨投資回收期長，政策變動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，還要探索更合適的技術(shù)路線。

中國水泥網(wǎng)&水泥大數(shù)據(jù)研究院研究員魏瑜  

排放后減碳可實(shí)行碳捕集。現(xiàn)有的二氧化碳捕集技術(shù)分為：燃燒后捕集、燃燒前捕集、富氧燃燒技術(shù)等。如何更有效進(jìn)行碳捕集成為行業(yè)人士關(guān)注的重點(diǎn)。  

嘉賓現(xiàn)場交流碳減排看法  

德國是當(dāng)前全球碳減排成績較為顯著的國家之一，在替代能源應(yīng)用等方面有著眾多的經(jīng)驗(yàn)值得國內(nèi)借鑒。據(jù)中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)介紹，德國于1990年實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，截至今年已經(jīng)減排40%，目前正在層層加碼。德國能源轉(zhuǎn)型的三大支柱分別是節(jié)能，或曰提高能源效率，承擔(dān)了約50%的二氧化碳排放減排量，包括：在化石能源還未退出前提高化石能源的利用效率；開發(fā)利用可再生能源則承擔(dān)了其余約50%的二氧化碳排放減排量；最后一點(diǎn)是PowerFuel（零碳動(dòng)力燃料），即中國所說的“氫能＋”。  

中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)  

陶光遠(yuǎn)表示，水泥行業(yè)二氧化碳減排的直接措施為：余熱發(fā)電+余熱供暖：約35千瓦時(shí)+/噸熟料，減排二氧化碳排放約28公斤/噸熟料，占二氧化碳排放的約3%+；可再生能源電力作為“燒水泥”的熱源最多減排二氧化碳排放0.29噸/噸熟料，占二氧化碳排放的約32.5%。  

水泥行業(yè)二氧化碳減排的間接措施為：余熱發(fā)電約35千瓦時(shí)/噸熟料的波動(dòng)發(fā)電，可為約105千瓦時(shí)的波動(dòng)風(fēng)光電提供補(bǔ)償電力。直接和間接減排二氧化碳排放約28公斤，占二氧化碳排放的約9%，需要發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)和政府的支持配合；過剩的可再生能源電力作為“燒水泥”的熱源：用約900千瓦時(shí)的過剩風(fēng)光水電替代約0.11噸標(biāo)煤作為焙燒水泥的熱源，可配約2700千瓦時(shí)的風(fēng)光電，過剩的風(fēng)光水電替代燃煤直接減排二氧化碳0.29噸/噸熟料，占二氧化碳排放的約32.5%；給電網(wǎng)供應(yīng)不過剩的風(fēng)光水電1800千瓦時(shí)，替代煤電，間接減排二氧化碳排放1.44噸/噸熟料，占二氧化碳排放的約160%，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)零碳，甚至可以說是準(zhǔn)負(fù)碳。需要發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)和政府的支持配合。  

經(jīng)過測算，陶光遠(yuǎn)認(rèn)為20億噸水泥可消耗大約18,000億千瓦時(shí)的過剩風(fēng)光電，可配大約54,000億千瓦時(shí)的風(fēng)光電。而現(xiàn)在中國的年發(fā)電量才74,170億千瓦時(shí)。中國水泥行業(yè)是中國最大的智慧能源資源！  

嘉賓拍照記錄精彩會(huì)議內(nèi)容  

在國內(nèi)，海螺集團(tuán)近年來在碳減排實(shí)踐方面成果豐碩。海螺水泥白馬山水泥廠水泥窯煙氣CO2捕集純化示范項(xiàng)目，建有年產(chǎn)5萬噸工業(yè)CO2（年產(chǎn)3萬噸食品CO2）的捕集純化生產(chǎn)線。  

2018年，隨著首批次液態(tài)二氧化碳成功捕集入罐并對外銷售，純度達(dá)99.97%以上，已超工業(yè)級CO2國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著海螺集團(tuán)建設(shè)的世界首條水泥煙氣二氧化碳捕集純化環(huán)保示范項(xiàng)目成功投運(yùn)。本次大會(huì)上，海螺水泥股份有限公司夏雁飛也分享了海螺水泥窯二氧化碳捕集研發(fā)項(xiàng)目發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，并表示，海螺水泥近年來仍在持續(xù)探索源頭減排技術(shù)、構(gòu)建清潔能源體系、探索碳捕集利用技術(shù)等，積極推動(dòng)企業(yè)綠色發(fā)展。  

除了碳減排以外，污染物超低排放同樣是當(dāng)前水泥行業(yè)綠色發(fā)展進(jìn)程中亟待解決的難題，而其中又以氮氧化物治理難度最高也最具挑戰(zhàn)性。目前，氮氧化物治理技術(shù)方案眾多，前段治理主要以分級燃燒等技術(shù)改造為主，后端治理則主要包括SNCR、SCR、LCR等技術(shù)方案。  

中國水泥網(wǎng)高級顧問賈華平表示，理想的脫硝措施應(yīng)該是無氨、無有毒催化劑，水泥行業(yè)超低排放治理仍需在技術(shù)方面不斷創(chuàng)新、突破。  

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授李俊華指出“十四五”必將全面推動(dòng)水泥行業(yè)超低排放改造，實(shí)現(xiàn)綠色水泥工業(yè)發(fā)展。水泥行業(yè)作為建材碳排放大戶，研發(fā)減污降碳協(xié)同技術(shù)，通過節(jié)能增效、低鈣低碳和碳捕集利用等多項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，才能逐步實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)碳達(dá)峰碳中和?？梢哉f，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)必須以技術(shù)創(chuàng)新為先導(dǎo)。  

當(dāng)前水泥行業(yè)在節(jié)能減排領(lǐng)域已經(jīng)積累了不少成功的經(jīng)驗(yàn)和案例，但要進(jìn)一步從根本上找到實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的方法，“治標(biāo)”的同時(shí)還要“治本”，針對這一現(xiàn)狀，行業(yè)需要尋找新的路徑。