江蘇水泥工業(yè)資源與能源消耗分析
水泥是國民經(jīng)濟建設(shè)的重要基礎(chǔ)原材料,隨著我國工業(yè)化、城市化進程的推進,水泥工業(yè)對經(jīng)濟增長的支撐作用日益明顯;同時,水泥工業(yè)對資源和能源的消耗量大,在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的進程中,如何提升水泥工業(yè)資源利用效率具有十分重要的意義。江蘇是全國經(jīng)濟最為活躍的地區(qū)之一,也是人均資源最為貧乏的地區(qū),江蘇水泥工業(yè)如何科學(xué)處理經(jīng)濟發(fā)展與資源、能源短缺間的矛盾是值得關(guān)注的課題。
一、江蘇水泥工業(yè)資源和能源消耗現(xiàn)狀
?。ㄒ唬┧?a target="_blank" style="color: #4284f4; text-decoration: underline;">熟料生產(chǎn)過度透支省內(nèi)石灰石資源
水泥熟料的生產(chǎn)以石灰石礦為主要原料。2002年調(diào)查顯示,江蘇石灰石資源基礎(chǔ)儲量為14.08億噸,約占全國儲量的2.8%。江蘇龐大的經(jīng)濟總量和持續(xù)的高速增長對水泥及其制品需求較大。2006年,全省291家規(guī)模以上水泥生產(chǎn)企業(yè)共生產(chǎn)水泥熟料5276.22萬噸,生產(chǎn)水泥10880.77萬噸,分別占全國產(chǎn)量的6.9%、8.8%,熟料產(chǎn)量和水泥產(chǎn)量分列全國第4位和第2位。在水泥需求的拉動下,全省石灰石資源的消耗量也迅速增長(圖1)。
圖1 江蘇2002-2006年水泥工業(yè)石灰石消耗量 單位:萬噸
注:1、石灰石消耗量由熟料產(chǎn)量推算得到,1噸熟料約耗用1.55噸石灰石。
2、熟料產(chǎn)量為中國建筑材料聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù),口徑為全部工業(yè)。
(二)水泥制造業(yè)能耗總量大,但單位產(chǎn)品能耗呈下降趨勢
2006年,全省規(guī)模以上水泥企業(yè)消耗能源853.52萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,同比增長6.2%,占規(guī)模以上工業(yè)綜合能源消費量和全社會能耗總量的比重分別達到5.6%和4.6%。全省規(guī)模以上水泥制造業(yè)7個單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)中,5個指標(biāo)同比下降,1個指標(biāo)保持不變,1個指標(biāo)略有上升。其中,每噸水泥熟料燒成標(biāo)準(zhǔn)煤耗為110千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,同比下降5.2%;每噸水泥熟料綜合能耗為125千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,同比上升1.6%。今年上半年,全省規(guī)模以上水泥制造業(yè)單耗指標(biāo)有6個同比下降,1個保持不變,其中每噸水泥熟料綜合能耗為114千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,同比下降0.8%,比2006年減少11千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。
?。ㄈ┧嘀圃鞓I(yè)耗能品種單一,煤炭和電力占比超九成
水泥生產(chǎn)消耗的主要能源品種為煤炭和電力。2006年,江蘇規(guī)模以上水泥制造業(yè)消耗原煤719.78萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、電力106.60萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。煤炭和電力消費占規(guī)模以上水泥制造業(yè)能耗總量的96.8%,分別占規(guī)模以上工業(yè)煤炭、電力消費量的6.0%、4.7%。
據(jù)中國建筑材料聯(lián)合會統(tǒng)計,2002年到2006年5年間,江蘇煤炭和電力消耗占水泥工業(yè)總能耗(全部工業(yè)口徑)的比重呈總體上升趨勢,2002年為96.4%,到2006年這一比重上升為98.3%(圖2),水泥工業(yè)能源消耗品種單一、集中的特征進一步增強。
圖2 江蘇省水泥工業(yè)能源消耗品種構(gòu)成 單位:%
注:能源分品種消費為中國建筑材料聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù),口徑為全部工業(yè)。
?。ㄋ模┓稚a(chǎn)環(huán)節(jié)的能源消耗高度集中,熟料耗能占絕對主導(dǎo)
水泥生產(chǎn)包括生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個環(huán)節(jié)。以中國建筑材料聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù)測算,2006年江蘇水泥工業(yè)(全部工業(yè)口徑)熟料煅燒環(huán)節(jié)耗用能源764.45萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占水泥工業(yè)總能耗比重約90.6%;生料制備和水泥粉磨環(huán)節(jié)分別耗能30.11萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、49.46萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,僅占總能耗的3.6%、5.9%(圖3)。
圖3 江蘇水泥工業(yè)分生產(chǎn)環(huán)節(jié)能源消耗 單位:萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤
注:能源分生產(chǎn)環(huán)節(jié)消費為中國建筑材料聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù),口徑為全部工業(yè)。
二、江蘇水泥工業(yè)存在的問題
?。ㄒ唬┯邢薜V藏與水泥需求間的矛盾日益突出
一方面,江蘇石灰石資源總量偏少,且分布不均。2002年全省石灰石資源基礎(chǔ)儲量約14.08億噸,其中南京占40.8%,鎮(zhèn)江占30.2%,徐州、無錫分別占16.7%、9.1%,常州、蘇州、淮安合計約3.2%?;镜V產(chǎn)資源的缺乏將使江蘇的水泥生產(chǎn)企業(yè)長期面臨原料供給的嚴(yán)重制約。另一方面,按照省發(fā)改委最新發(fā)布的《江蘇省"十一五"水泥工業(yè)調(diào)整和發(fā)展專項規(guī)劃》測算,2010年江蘇水泥熟料產(chǎn)量將達到7582萬噸,根據(jù)水泥生產(chǎn)的原材料投入與產(chǎn)品產(chǎn)出間的經(jīng)驗公式(生產(chǎn)1噸熟料大約消耗1.55噸石灰石)可以預(yù)見,未來江蘇石灰石資源儲藏量與消耗量之間的矛盾將愈加突出。
?。ǘ┵Y源無序開采,利用率低,生態(tài)破壞嚴(yán)重
目前,國內(nèi)許多水泥企業(yè)沒有自營礦山,靠收購民采石灰石進行生產(chǎn)。民采石灰石一般沒有全程的開采設(shè)計,憑借簡易的采掘設(shè)備濫采濫挖,造成石灰石資源的極大浪費:通過正規(guī)開采的石灰石礦山資源利用率可達到90%以上,民采礦山資源利用率僅40%。另外,民采礦山"打一槍換一個地方",對開采后的裸露山石不作任何處理,更談不上填土復(fù)墾、綠化植被,生態(tài)環(huán)境破壞相當(dāng)嚴(yán)重。
?。ㄈ┥a(chǎn)組織結(jié)構(gòu)亟待整合,生產(chǎn)專業(yè)化程度需要提高
水泥企業(yè)的生產(chǎn)組織形式是決定其資源、能源消耗量的首要因素,而水泥生產(chǎn)的專業(yè)化程度則很大程度影響著水泥制造業(yè)整體能源利用效率。截至2004年,全省獨立水泥粉磨站僅64家,占全部水泥制造業(yè)企業(yè)數(shù)的25%;產(chǎn)能3616萬噸,占全部磨機能力的27%(圖4)。從企業(yè)數(shù)量上看,從事熟料生產(chǎn)的企業(yè)仍占絕對主導(dǎo);就生產(chǎn)能力而言,江蘇約73%的磨機能力分布在全能型水泥廠,獨立水泥粉磨站的磨機能力尚不足三成,水泥粉磨的專業(yè)化程度低,單機生產(chǎn)能力小。水泥工業(yè)的生產(chǎn)組織構(gòu)成和專業(yè)化程度與江蘇的資源和能源稟賦明顯不相協(xié)調(diào),與市場需求也不相匹配,江蘇水泥工業(yè)生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)亟待深度整合,專業(yè)化水平迫切需要提高。
圖4 江蘇省水泥粉磨能力分布結(jié)構(gòu)
?。ㄋ模┥a(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)需要加速優(yōu)化
經(jīng)過幾年的實踐,先進生產(chǎn)工藝和大型生產(chǎn)設(shè)備有利于提高水泥企業(yè)的能源利用效率,降低單位產(chǎn)品能源消耗已是不爭的事實。通過淘劣建優(yōu),全省現(xiàn)有旋窯68座,產(chǎn)能5047萬噸,旋窯單窯平均產(chǎn)能74萬噸,其中新型干法旋窯48座,產(chǎn)能4819萬噸;尚有立窯302座,產(chǎn)能3176萬噸,立窯單窯平均產(chǎn)能10萬噸。在新型干法旋窯中,日產(chǎn)2000噸-5000噸的19座,平均產(chǎn)能95萬噸;日產(chǎn)5000噸以上的13座,平均產(chǎn)能197萬噸,新型干法旋窯產(chǎn)能占到全省熟料產(chǎn)能的58.6%(表1)。盡管成績顯著,但江蘇水泥工業(yè)的技術(shù)裝備水平與國內(nèi)先進省份相比尚有一定差距。2005年末,浙江省新型干法水泥熟料生產(chǎn)能力達到6000萬噸/年,占全省水泥熟料生產(chǎn)能力的90%以上,水泥生產(chǎn)工藝水平在全國首屈一指。
表1 江蘇省水泥窯結(jié)構(gòu)
(五)產(chǎn)業(yè)集中度有待進一步提高
據(jù)中國建筑材料聯(lián)合會2006年對全國水泥企業(yè)的調(diào)查,海螺、紅獅、山水、三獅、亞東等集團的大型水泥粉磨站噸水泥電耗平均47千瓦時,噸水泥綜合能耗平均20千克標(biāo)準(zhǔn)煤;而中小型水泥粉磨站噸水泥電耗平均56千瓦時,噸水泥綜合能耗平均達到48千克標(biāo)準(zhǔn)煤。產(chǎn)業(yè)集中度對水泥工業(yè)單耗水平的影響顯而易見。江蘇水泥企業(yè)通過幾年的調(diào)整,集中度有了較大提高。截至2006年底,全省水泥企業(yè)291家,平均生產(chǎn)規(guī)模為37.4萬噸/年,比全國平均水平高出近一倍。但同時,江蘇大型、超大型水泥企業(yè)培育嚴(yán)重不足。至2006年底,年產(chǎn)水泥500萬噸以上企業(yè)尚無一家;年產(chǎn)水泥300萬噸以上企業(yè)僅有4家。2006年前10位水泥生產(chǎn)企業(yè)總產(chǎn)量2763.94萬噸,生產(chǎn)集中度僅為25.4%,水泥制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度與同處長三角的浙江?。?005年已達34.2%)相比有較大差距。
?。┧喙I(yè)節(jié)能利廢潛力開發(fā)明顯不足
在水泥生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)原料、混合輔料以及燃料能源均可利用其他工業(yè)產(chǎn)生的廢渣、廢料和經(jīng)分類的城市生活垃圾替代,熟料煅燒過程的余熱、余能也可以回收利用。水泥制造業(yè)具有較大的節(jié)能利廢優(yōu)勢,是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要承載行業(yè)。但目前,江蘇水泥制造業(yè)節(jié)能利廢尚處于起步階段,資源、能源循環(huán)利用的優(yōu)勢還沒有充分開發(fā)。2007年1-6月,全省總計回收利用各類能源196.60萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,水泥工業(yè)對此貢獻微乎其微,節(jié)能利廢潛力亟待充分開發(fā)。
三、江蘇水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的政策建議
?。ㄒ唬╅_原料之源,節(jié)需求之流,積極協(xié)調(diào)資源短缺與需求增長的矛盾
"開原料之源"是指:一方面,通過加強生產(chǎn)勘探,依熟料生產(chǎn)的配料需要制定相應(yīng)采礦計劃等,力爭在"十一五"期間將江蘇平均石灰石資源利用率提高到90%以上;另一方面,積極發(fā)展利用工業(yè)廢料、廢渣為原料的水泥熟料生產(chǎn),包括利用鋼鐵企業(yè)的高爐礦渣,化工企業(yè)的電石渣、硫酸鐵渣,煤礦的煤矸石,電廠的粉煤灰等替代石灰石作為熟料生產(chǎn)原料,既可緩解江蘇石灰石資源短缺矛盾,又能大量消化工業(yè)廢渣、廢料,保護生態(tài)環(huán)境。"節(jié)需求之源"是指:提升對水泥及其制品的需求品質(zhì),延長水泥使用周期,減少因水泥品質(zhì)過低而產(chǎn)生的重復(fù)性需求。目前,我國水泥生產(chǎn)以32.5級、42.5級等低標(biāo)水泥為主,無形中增加了水泥的重復(fù)性需求。政府相關(guān)部門應(yīng)該加緊修訂建筑工程相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),全面提高對混凝土、水泥制品及其構(gòu)件的性能和質(zhì)量的最低要求,提高工程的耐久性,起到"節(jié)需求之流"的作用。
?。ǘ┮再Y源、能源為基礎(chǔ),市場為導(dǎo)向,合理選擇水泥企業(yè)生產(chǎn)組織形式,實現(xiàn)水泥生產(chǎn)與資源、能源和市場的緊密契合
江蘇石灰石資源十分有限,一次能源可供量小,如此的資源、能源稟賦要求水泥生產(chǎn)原有的"長流程"、"全能型"的模式必須向"短流程"、"專業(yè)型"方向轉(zhuǎn)變,水泥生產(chǎn)過程中高度依賴資源、能源的環(huán)節(jié)必須進行科學(xué)、合理削弱才能使行業(yè)發(fā)展與資源和能源相適應(yīng)。所以,江蘇水泥工業(yè)的生產(chǎn)組織形式適宜更多選擇耗用資源和能源少的水泥粉磨站形式。在市場需求旺盛,交通物流發(fā)達的地區(qū),建設(shè)大型水泥粉磨站,既節(jié)約資源和能源,滿足市場需求,還可以降低運輸成本;在靠近礦產(chǎn)資源的地區(qū)則著力整合、升級現(xiàn)有熟料生產(chǎn)能力,建設(shè)大型熟料基地,提升熟料生產(chǎn)過程中資源和能源的利用效率。
?。ㄈ┘涌焯蕴浜笊a(chǎn)能力,著力推進大型新型干法旋窯,以市場供求關(guān)系為杠桿科學(xué)調(diào)配全省水泥生產(chǎn)能力
水泥企業(yè)單位產(chǎn)品的能源消耗量與生產(chǎn)工藝的先進性密切相關(guān)。所以必須繼續(xù)加快淘汰立窯、干法中空窯和濕法窯等落后生產(chǎn)工藝,科學(xué)、有序發(fā)展新型干法水泥。同時,對于上世紀(jì)八九十年代甚至本世紀(jì)初建立的技術(shù)水平低、規(guī)模小、能耗高、環(huán)保差的新型干法水泥生產(chǎn)線也應(yīng)采取措施適時加以升級改造。在建優(yōu)淘劣的同時,關(guān)鍵在于合理控制生產(chǎn)能力總量。必須依據(jù)市場需求來規(guī)劃和調(diào)配生產(chǎn)能力,切不可盲目發(fā)展新型工藝,導(dǎo)致生產(chǎn)能力過剩、市場惡性競爭。當(dāng)前,江蘇乃至整個長三角地區(qū)水泥市場已趨飽和,部分地區(qū)還存在能力過剩,所以在結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中一定要嚴(yán)格控制產(chǎn)能總量,新建的新型干法旋窯應(yīng)該與待淘汰的落后能力進行等量替代。
(四)積極引導(dǎo)水泥企業(yè)向規(guī)?;I(yè)化發(fā)展,鼓勵節(jié)能投入,充分發(fā)揮水泥工業(yè)節(jié)能利廢優(yōu)勢,走循環(huán)發(fā)展、綜合利用之路
政府應(yīng)該鼓勵水泥企業(yè)通過資產(chǎn)重組、聯(lián)合以及股份制等形式發(fā)展大型熟料廠和大型粉磨站模式的大型、超大型專業(yè)化企業(yè)集團。只有產(chǎn)業(yè)集中度提升、專業(yè)化程度增強后,水泥企業(yè)才能逐步實現(xiàn)集約化經(jīng)營和資源優(yōu)化配置,才能提高水泥制造業(yè)整體能源利用效率,降低單位產(chǎn)品的資源和能源消耗量,進而為加大節(jié)能投入,走循環(huán)發(fā)展、綜合利用之路創(chuàng)造條件。水泥生產(chǎn)的特點,決定水泥工業(yè)對節(jié)能、利廢和改善環(huán)境具有十分重要的作用,是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要承載行業(yè)。政府應(yīng)該在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的過程中充分發(fā)揮水泥工業(yè)節(jié)能利廢的優(yōu)勢,鼓勵企業(yè)利用工業(yè)廢棄物和經(jīng)分類的城市生活垃圾作為水泥生產(chǎn)的替代燃料能源;用鋼鐵工業(yè)的高爐礦渣、鋼渣、固體廢棄物等替代粘土配料作為混合輔材;支持企業(yè)對節(jié)能技術(shù)和節(jié)能設(shè)備投入,大力推廣節(jié)能粉磨技術(shù)、純低溫余熱發(fā)電技術(shù),綜合利用、循環(huán)發(fā)展,把水泥企業(yè)建設(shè)成為真正的節(jié)能環(huán)保型企業(yè)。
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