水泥行業(yè)正在加速“新能源化” 助力節(jié)能降碳綠色發(fā)展

近日，國務(wù)院印發(fā)《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動(dòng)計(jì)劃》，該《計(jì)劃》明確要大力發(fā)展新能源和清潔能源。到2025年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)20%左右，電能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)30%左右。此舉將進(jìn)一步推動(dòng)水泥行業(yè)加速新能源化進(jìn)程。

2022年2月，國家發(fā)改委等四部門發(fā)布《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》，在水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南工作方向中指出，支持鼓勵(lì)水泥企業(yè)利用自有設(shè)施、場地實(shí)施余熱余壓利用、替代燃料、分布式發(fā)電等，努力提升企業(yè)能源“自給”能力，減少對(duì)化石能源及外部電力依賴。

一直以來，水泥行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)主要為煤和電，不過近年來，隨著“雙碳”等要求，水泥行業(yè)已提前布局，積極拓展新能源賽道，并取得了不錯(cuò)的成績。

直接布局新能源產(chǎn)業(yè)并發(fā)展成一大主業(yè)、把新能源技術(shù)應(yīng)用到水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化是目前水泥企業(yè)主流的兩種做法。從目前技術(shù)和商業(yè)成熟度看，光伏產(chǎn)業(yè)是水泥行業(yè)在新能源領(lǐng)域中布局的最重要板塊；其次，利用風(fēng)能、生物質(zhì)能、使用清潔能源氫能、天然氣水泥企業(yè)亦有涉及，但占比相對(duì)較低。

2012年之前，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，2013年之后在政策大力發(fā)展國內(nèi)市場利好下，光伏行業(yè)進(jìn)入發(fā)展快車道，2021年中國進(jìn)入雙碳元年后，光伏市場發(fā)展速度進(jìn)一步加快，當(dāng)年新增裝機(jī)量達(dá)55GW。

水泥行業(yè)真正布局光伏產(chǎn)業(yè)也是從2021年開始的，目前水泥行業(yè)總裝機(jī)量已接近1GW。

主要水泥企業(yè)光伏裝機(jī)量

資料來源：水泥大數(shù)據(jù)研究院整理

海螺水泥作為水泥企業(yè)的龍頭，在新能源方面的布局可謂是大手筆。2021年8月，海螺水泥收購了海螺投資公司持有的海螺新能源100%股權(quán)，海螺水泥布局新能源邁出實(shí)質(zhì)性步伐。2022年，海螺新能源業(yè)務(wù)發(fā)展進(jìn)度加快，海螺新能源注冊(cè)資本由5億元增至50億元，年內(nèi)海螺新能源獨(dú)立出資設(shè)立了53 家新能源公司，年底光儲(chǔ)發(fā)電裝機(jī)容量 475MW。2023年海螺進(jìn)一步加快新能源產(chǎn)業(yè)風(fēng)光水儲(chǔ)一體化發(fā)展，截至2023年6月，光伏發(fā)電裝機(jī)量達(dá)到513MW。

數(shù)據(jù)顯示，2022年，海螺水泥全年減少二氧化碳排放20.4萬噸。通過清潔能源發(fā)電節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3.1萬噸，其中光伏發(fā)電2.46億千瓦時(shí)，減排14.09萬噸，占比清潔能源發(fā)電減排比重達(dá)69.1%。

今年，濟(jì)寧海螺水泥有限責(zé)任公司零外購電智慧微網(wǎng)、葛洲壩宜城水泥有限公司工業(yè)綠色微電網(wǎng)兩個(gè)案例被列入2023年度工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場景與案例名單中。其中，葛洲壩宜城水泥充分利用光伏、鋰電儲(chǔ)能、低溫余熱等可再生能源，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)綠色微電利用最大化，占比生產(chǎn)總用能達(dá)40.39%。

水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南工作方向還指出，要推廣大比例替代燃料技術(shù)，利用生活垃圾、固體廢棄物和生物質(zhì)燃料等替代煤炭，減少化石燃料的消耗量。

據(jù)華新水泥在參加今年6月全球水泥和混凝土協(xié)會(huì) (GCCA)領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)時(shí)介紹，截至2022年底，華新已累計(jì)使用廢棄物衍生替代燃料1500多萬噸，公司旗下窯線工廠平均TSR（燃料替代率）達(dá)到了15.9%，遠(yuǎn)高于中國水泥行業(yè)1.5%的平均水平。其中，公司旗下最先進(jìn)的黃石萬噸線工廠TSR已達(dá)到40%以上，是目前中國單位熟料碳排放最低的生產(chǎn)線。

除了水泥行業(yè)早早開始利用生活垃圾、固體廢棄物替代燃料外，生物質(zhì)燃料相較于煤炭具有低污染、低成本特點(diǎn)，且具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2018年海螺在柬埔寨馬德望結(jié)合當(dāng)?shù)厮疽?guī)模種植優(yōu)勢建成了第一條生物質(zhì)燃料系統(tǒng)，2020年在樅陽海螺建成中國水泥行業(yè)首套生物質(zhì)替代燃料系統(tǒng)。

近期，華潤水泥已在廣西田陽開展太空蘆竹的適應(yīng)性種植試驗(yàn)。研究表明，太空蘆竹較普通蘆竹生長速度更快，植株更強(qiáng)壯，畝產(chǎn)更高。收割后經(jīng)過簡單加工即可成為替代燃料，燃燒發(fā)熱量比常規(guī)生物質(zhì)高出10-20%，燃燒速度相當(dāng)于煙煤。相信在不久的將來，也將為水泥行業(yè)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)開辟一條新的途徑！

氫能源作為理想的清潔能源在水泥行業(yè)中的應(yīng)用尚處于研發(fā)階段，大規(guī)模應(yīng)用需要較長時(shí)間?？上驳氖牵鳛闅淠艿妮d體，綠氨燃料作為水泥生產(chǎn)的替代燃料已應(yīng)用于東華水泥日產(chǎn)5000噸熟料生產(chǎn)線。

梁平海螺水泥正在實(shí)施水泥窯清潔能源替代項(xiàng)目，對(duì)水泥窯實(shí)施天然氣耦合燃燒改造，包括改造燃燒器、安裝智能控制系統(tǒng)等；實(shí)施水泥窯生物質(zhì)替代燃料改造，新建1座生物質(zhì)替代燃料暫存庫、配套破碎系統(tǒng)、計(jì)量及輸送系統(tǒng)、預(yù)燃爐等。項(xiàng)目建成后水泥熟料煅燒所用燃料由原煤調(diào)整為原煤+天然氣+生物質(zhì)替代燃料，原煤消耗量從 26.85 萬 t/a調(diào)整為原煤 2.46 萬 t/a、天然氣 9920 萬 m3/a，年綜合利用生物質(zhì)類替代燃料 15 萬 t/a。原煤使用量下降達(dá)9成。

值得一提的是，在運(yùn)輸方面，新能源純電礦車、新能源水泥罐車等正在逐步替代傳統(tǒng)柴油車的使用，支持水泥行業(yè)新能源化發(fā)展。

相信隨著水泥行業(yè)在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面不斷努力，新能源在水泥行業(yè)的使用占比將越來越高。助力達(dá)到水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南所要求的2025年工作目標(biāo)——水泥行業(yè)節(jié)能降碳效果顯著，綠色低碳發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。