[獨家]實干謙誠!水泥工業(yè)如何向低碳轉(zhuǎn)型
2018年3月,國際能源署IEA、水泥可持續(xù)發(fā)展倡議行動組織CSI和世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會WBCSD三家非營利性咨詢機構發(fā)布了《2050水泥工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型技術路線圖》(以下簡稱《路線圖》)。這是繼2009年三家第一次聯(lián)合發(fā)布這種展望性預測報告以來的第二份報告,其重點內(nèi)容為水泥工業(yè)應對全球氣候變化的需要,如何向低碳轉(zhuǎn)型的課題?!堵肪€圖》對2030年和2050年,世界水泥工業(yè)技術發(fā)展的方向,及其低碳轉(zhuǎn)型的技術途徑與措施進行了詳盡的分析研究,提出了向低碳轉(zhuǎn)型的四大技術途徑,預測了屆時可能達到的結果。低碳轉(zhuǎn)型的四大技術途徑是:
?。ㄒ唬┨岣咚嗌a(chǎn)效率,降低水泥單位能耗(熱耗+電耗),削減水泥單位碳足跡15%~20%。
?。ǘ┐罅Πl(fā)展協(xié)同處置技術,將各種可燃廢棄物用作水泥窯的替代燃料,爭取早日實現(xiàn)熟料生產(chǎn)對化石燃料的“零消耗”,使替代燃料對化石燃料的熱量替代率TSR達到或接近100%,削減熟了單位碳足跡30%~40%。
?。ㄈ┙档退嗟氖炝舷禂?shù),研發(fā)混合材深加工技術,發(fā)揮混合材替代部分熟料的功能,少用熟料,多生產(chǎn)使用32.5水泥;同時研發(fā)各種新型混凝土外加劑,保障32.5水泥同樣可以配制出高性能的和C30混凝土,削減混凝土的碳足跡15%~20%,并增強混凝土構筑物的吸碳效能。
?。ㄋ模┭邪l(fā)應用碳捕集CCS技術?,F(xiàn)今歐美水泥工業(yè),已經(jīng)興起了對CCS技術爭相研發(fā),你追我趕的局面,以期進一步提高其效率,降低成本,早日達到可以投入商業(yè)運行的程度。預期在歐美2030年前這將能付諸實現(xiàn),之后再向各國推廣應用。2050年世界水泥工業(yè)碳捕集回收量將達到其總排放量的30%以上。意即單純CCS這一項措施,將使水泥工業(yè)的二氧化碳排放量減少30%以上,加上前面三項措施后,其綜合效果將會使全球水泥工業(yè)的碳足跡削減50%~60%。
筆者的研究認同,《路線圖》所提出的世界水泥工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的大方向和技術途經(jīng)是正確的,現(xiàn)實可行的,效果可期。唯其中第三項,建議多生產(chǎn)使用32.5水泥這個技術途徑,雖然它適用于世界許多國家,但唯獨完全不適用于中國。因為我國32.5水泥的用量占比已高達65%以上,不是像歐洲的20%和美國、日本的10%~13%那么低。所以從水泥工業(yè)技術發(fā)展大方向大趨勢來考量,我國應該將32.5水泥用量占比大幅削減到30%左右為宜,而不是還要生產(chǎn)應用更多的32.5水泥。相反地,歐美國家則應逐步將32.5水泥用量占比,提升到30%左右的建議是正確的。。
這是《路線圖》的”失誤”,似乎完全忽略了占世界水泥總產(chǎn)量58%的中國水泥工業(yè)的實際情況。作為一個補充或校正,在《路線圖》原有數(shù)據(jù)的基礎上,加上筆者所掌握的世界主要水泥生產(chǎn)國家的信息和技術資料,以及中國水泥工業(yè)的具體情況,通過審慎的分析研究和預測計算。茲將2030年和2050年,世界及中國水泥工業(yè)的八項重要指標的發(fā)展變化趨勢及其結果數(shù)據(jù),逐項預測,如F.1~F.8所示。
1)水泥產(chǎn)量或消費量(F.1)
2030年和2050年,世界水泥總產(chǎn)量將分別為42.5億噸和46.9億噸,2050年比2017年增加12.2%;中國則分別為15億噸和7.5億噸,相應地減少68.8%。因為這段時期在全世界范圍內(nèi),水泥需求仍處于緩慢上升階段,但是中國自2018年開始,水泥需求將逐漸趨于下行。
F1 水泥產(chǎn)量的變化
2)噸水泥二氧化碳排放量(F.2)
2030年和2050年,世界水泥工業(yè)噸水泥二氧化碳排放量,將分別為0.471噸,和,0.348噸,2050年比2017年減少40.9%;中國則分別為0.433噸和0.267噸,相應地減少46.7%??梢钥闯觯?050年,中國的這項指標,比世界均值先進不少,主要是得益于CCS技術在中國的發(fā)展應用較廣。
F2 最終噸水泥CO2排放量的變化
3)熟料單位熱耗(F.3)
2030年和2050年,世界水泥工業(yè)熟料單位熱耗,將分別為3845 kJ/kg和3619
kJ/kg,2050年比2017年降低15.2%; 中國則分別為3360 kJ/kg和3110 kJ/kg,,相應地降低13.6%。同樣2050年,中國的熟料單位熱耗比世界均值先進不少,低13.9%,主要是熟料燒成技術裝備已處于領先水平。
F3 熟料單位熱耗的變化
4)水泥綜合電耗(F.4)
2013年和2050年,世界水泥綜合電耗分別為88 kWh/t和80.5 kWh/t,2050年比2017年降低13.4%; 中國則分別為80 kWh/t和75 kWh/t,2050年比2017年降低16.7%。同樣水泥綜合電耗中國也處于世界領先水平。
F4 水泥綜合電耗的變化
5) 水泥窯燃燒廢棄物,對煤的熱量替代率TSR% (F.5)
2030年和2050年,世界TSR分別為15% 和30%,2050年比2017年增加24.4個百分點; 中國的TSR分別為25% 和70%, 2050年比2017年增加68.8個百分點。TSR比世界均值先進得多。
F5 TSR %的變化
6) 32.5水泥用量占比 (F.6)
2030年和2050年,世界32.5水泥用量占比分別為21%和27%,2050年比2017年上升10.7個百分點;中國則分別為40%和30%,相應的下降35個百分點。這是中國逐步向國際先進看齊的結果。
F6 32.5水泥用量占比變化
7)二氧化碳捕集總量(F.7)
2030年和2050年,世界水泥工業(yè)二氧化碳捕集總量分別為3噸和7噸,中國則分別為0.5噸和1.5噸。兩者都是臨近2030年才開始規(guī)模化商業(yè)化運行的,但中國發(fā)展較快,應用較廣。
F7 CO2捕集總量的變化
8)二氧化碳捕集量占總排放量的比例(F.8)
2030年和2050年,世界水泥工業(yè)二氧化碳捕集量占總排放量的比例,分別為13%和30%,中國分別為7%和43%。同樣,中國比世界均值先進得多。
F8 CO2捕集占總排放量%的變化
根據(jù)上述八項指標的預測,并考慮到大型先進成套水泥裝備制造供應等方面的性能質(zhì)量和能力全面提升等因素后,可以預見,中國水泥工業(yè)達到世界領先水平,躋身世界一流水泥強國的時間,很可能介于2025~2030年之間。屆時無需我們自我宣揚,世界也會心悅誠服地公認中國為水泥強國。
但是,在這些預計指標正在逐步變成事實的過程中,我們不宜急于自我宣稱,已經(jīng)達到世界領先水平。有些話說得太過太早太頻,筆者頗有察覺,其實這樣說對我國水泥行業(yè)的國際聲譽和形象,其整體與無形的效果,往往是適得其反,事與愿違的。順便舉一例為證:不知大家想過沒有,例如在《路線圖》撰寫專家團隊中,何以一位中國專家也沒有?《路線圖》提出多生產(chǎn)使用32.5水泥的建議時,怎么可能會“忽略”了中國的實際情況?如此權威的國際機構,眾多專家在搜集資料、調(diào)研、編著、定稿的一年多整個過程中,難道竟然會把向中方咨詢一聲這事全都“遺忘”了?這能自圓其說嗎?其中或有什么隱情與奧妙,豈不發(fā)人深思?所以我們需要全盤長遠謀略,實干謙誠是根本,防止急躁。
筆者堅信,我國屆時一定能夠?qū)⑸鲜龈黜椫笜?,以及裝備制造水平方面的顯著提升,圓滿的付諸實現(xiàn),用過硬的數(shù)據(jù)說話,勝利完成預測的目標。這是我國好幾代水泥工作者,歷時70~80年艱苦奮斗的碩果,更是中國水泥工業(yè)的百年鳳愿!
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