环境压力倒逼生产燃料新革命

添加时间：2013-04-25 11:07:08 来源：爱中国能源网

      资源和环境，是人类赖以生存的基本条件。然而，人类却以巨大的资源和环境为代价，换来了经济的增长和社会的进步。整个20世纪，人类消耗了1420亿吨石油、2650亿吨煤、380亿吨铁、7．6亿吨铝、4．8亿吨铜。我国目前仅有的资源已难以支撑高污染、高消耗、低效益的经济增长模式，环保压力不断推动工业企业通过技术创新、产业转型、新能源开发等手段减少煤炭、石油等高碳能源消耗。近年来，天然气替代煤炭用于工业燃料、城市取暖、交通运输等领域成为我国能源结构改善的亮点。 
     煤炭消费控制是关键 
     在PM2.5飙升压力的倒逼下，天然气无疑是高耗能企业生产燃料的新选择。今年3月，我国环保部发布了《颗粒物污染防治技术政策征求意见稿》，明确提出能源利用是防治细颗粒物污染的重点领域，重申我国将实行煤炭总量控制、大力发展清洁能源政策。此外，我国将在特大型城市核心区域实行能源无煤化，研究推广煤炭清洁化利用技术，减少煤炭燃烧造成的污染物排放。 
    研究表明，PM2.5主要来源于人为排放,有三大“元凶”,一是工业企业燃煤排放废气；二是建筑或道路施工、城市扬尘；三是机动车的尾气排放,其中煤炭消耗激增是PM2.5超标的最主要原因。然而，煤炭在我国一次能源生产和消费中所占比重一直保持在70%左右。国家电监会办公厅副主任兼研究室主任俞燕山曾指出，能源结构调整不可回避。本次行业新标准的出台将加快大气污染防治工作的真正落实，燃煤电厂、钢铁行业以及水泥行业将成为重点监管对象。 
     事实上，自2005年京都议定书正式生效后，全球碳交易市场出现了爆炸式的增长。据联合国和世界银行预测，2012年全球碳交易市场容量为1500亿美元，未来市场规模可达到2000亿至2500亿美元，进而超过国际石油交易规模。我国自2008年开始陆续推进碳交易市场发展，在完善的碳交易市场体系下，凡是没有完成减排任务的制造业企业，需要向超额完成减排任务的企业购买碳排放指标。我国政府承诺，到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％，并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划当中，促使耗煤大户积极开发清洁能源，以实现污染排放的降低。 
     PM2.5带来的不仅仅是环境恶化的问题，其对我国的能源消费也敲响了警钟，加速煤炭退出历史舞台。如今，天然气已是世界公认的清洁能源，与煤炭相比，燃烧热值高，燃烧物无污染，使用安全便捷，不仅能够提高能源利用率，而且还有利于改善生态环境。2000年以来，我国天然气市场进入快速发展阶段，天然气消费量连续10年保持两位数增长，2013年，我国天然气预计表观消费量同比增长12.2%。伴随着天然气战略地位的提高，我国一次能源消耗比重有望改观。 
     技术改造提高资源利用率 
     一直以来，在工业生产和消费环节，我国都行进在粗放的轨迹中，随着社会对生态环境的重视和对可循环发展的不断认知，众多工业企业开始走绿色发展、循环发展之路。 
     笔者调查时发现，工业铝型材行业积极响应政府节能减排号召，加强设备与工艺改造，不断提高资源利用效率，使节能减排与清洁生产同步进行，从而取得良好的经济、环境与社会效益。 
     据了解，铝是地球上含量非常丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第二位。不过，直至19世纪末，铝才崭露头角，成为在工业领域具有竞争力的金属且风靡全球。其实，与上游的电解铝行业不同的是，工业铝型材属于低碳环保的产业，水电消耗量极低，以全球第二大工业铝型材研发制造商中国忠旺为例，水电消耗成本占其整个生产成本的比重不到2%。 
     一直以来，中国忠旺不断探索绿色经济的发展模式，并用实际行动打造出一条从生产到应用的绿色循环产业链。工业铝型材产品在生产加工过程中，需要经过铝锭溶铸、模具开发、铝棒挤压等多个步骤。作为工业铝型材关键原材料的铝棒，尤其是高性能合金成分的铝棒对于产品质量起到至关重要的作用，而铝棒的生产需要经过熔化、提纯、除杂、除气、除渣与铸造过程，是工业铝型材生产能源消耗量最大的环节。然而，工业铝型材行业大多采用燃油的方式生产铝棒，由于受到市场价格、环境保护和生产安全等多种因素影响，亟待采用更优质的工业燃料天然气替代原有的石油气，因为液化天然气与液化石油气相比，具有价格低廉、燃烧稳定、废气排放少、安全性能高等优点，是熔炼铝棒的理想燃料。 
     由于工业铝型材行业属于资本密集型行业，一些中小企业受困于资金限制，工艺和装备落后、资源利用率低，加之受到地方利益的保护，致使部分企业仍存在高投入、高消耗、低效率的问题，要彻底淘汰这些落后产能，提高能源使用效率尚需时日。 
     在工业铝型材行业，铝棒熔铸过程中所使用的熔铝炉的能耗几乎占据了整个工业铝型材加工能耗的40％～50％，对熔铝炉等设备进行技术改造与创新，是节约能源、降低企业生产成本的有效措施。由液化天然气代替液化石油气，对熔铝炉进行升级，是中国忠旺重要的技术改造项目。2011年3月，采用液化天然气供热方式首次在中国忠旺工业型材熔铸车间熔炼铝合金铸棒生产过程中应用，同年5月，中国忠旺新建的液化天然气站正式投入使用，为工业型材熔铸车间熔铝炉全面改造升级为天然气供气系统提供了有力的保障。2012年，中国忠旺已成功实现由天然气代替高能耗，高污染的煤炭作为生产燃料，并在生产厂区内安装世界先进的多点式气体检测设备，为安全生产提供了有效的保障。 
     专家指出，凡是能够减少污染、降低对自然资源损耗的技术、产品和服务，都可称之为清洁技术。这种技术能够使企业在更低的成本下取得更好的经济效益，可以极大地帮助企业减少或消除对环境的负面影响，提高其对资源的利用率和对社会的责任感。 
     有效利用资源实现开源节流 
     近年来，我国工业生产规模不断扩大，工业实力不断增强。工信部和中国社科院去年发布的一份报告显示，中国制造业产值超过美国，成为世界第一制造大国。今年3月5日，中国政府工作报告首次确认，中国高技术制造业已成为国民经济的支柱性产业。报告同时指出，“我国制造业规模跃居全球首位，高技术制造业增加值年均增长13.4％，成为国民经济重要先导性、支柱性产业。”就在今年两会前夕，德勤全球制造业组织与美国竞争力委员会联合发布的《2013全球制造业竞争力指数》报告显示，中国的制造业竞争力指数在当前及未来五年均位居榜首。 
     虽然我国享有制造业大国的地位，但未走出资源消耗型、环境污染型的生产路线，面对资源紧缺和环境恶化的严峻挑战，我国政府对工业企业采取更加强有力的措施与行动，加快转变经济发展方式，控制温室气体排放，建设资源节约型和环境友好型社会已成为工业企业的艰巨任务。 
     中国忠旺通过自身行动有效降低能源消耗，实现绿色生产，其重点建设的“东气西输”能源技改项目在近期取得了突破性进展。“东气西输”一期项目已实现向工业型材熔铸车间输送天然气，随后中国忠旺又进行项目延伸工程，即通过“东气西输”工程燃气主管线向西再延伸，实现厂区锅炉房“改煤为气”以满足供热供气需求。“东气西输”工程的实施对中国忠旺优化能源结构，推进节能减排，改善环境质量起到积极作用。而这种通过使用清洁能源降低资源消耗，减少有害物质排放的模式，能够有效缓解工业给自然环境带来的压力。 
     今年，中国忠旺熔铸厂切棒车间均质炉“油改气”工程顺利完工，经过改良的均质炉的加热材料由柴油转变为天然气，在生产过程中的能量利用率高、环保性能优良。众所周知，天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时所产生的二氧化碳少于其他化石燃料，所造成温室效应的危害较小，因而能从根本上改善环境质量，促进铝加工行业的可持续发展。 
     专家指出，面对资源短缺困境，工业企业必须开源节流，从而在提升产品竞争力的同时，实现经济可持续发展。一方面，要通过采取新技术应用、新能源开发、废物再利用、资源再造等措施，实现开源的目标；另一方面，通过采取降低能耗、提高生产效率、优化利用资源等手段，实现节流目标。 
     工业节水将获得政策支持 
     工业企业对水资源的有效管理也是实现绿色生产的重要途径。笔者获悉，工信部今年上半年将编制出台《国家鼓励的重大工业节水工艺、技术和装备目录》。消息人士透露，该目录将作为引导工业节水技术大规模商业化应用的指导文件，工信部到本月底前将完成在全国范围内征集工业节水新技术设备的申报工作。而未来出台的目录将钢铁、纺织、造纸和食品发酵等四大行业作为新技术设备重点推广领域。分析认为，工信部以技术推广为切入点撬动工业节水，加之水利部加码用水定额标准形成倒逼效应，未来有望推动工业节水进入产业化发展快轨。 
     尽管“十一五”以来，我国工业用水效率得到不断提升，但工业用水重复利用率仍不足60%，比国外先进水平低15%~25%。工业废水排放量占全国总量40%以上，仍有8%左右的废水未达标排放。而工业用水的循环利用是解决水资源供需矛盾，实现可持续发展的良策，不论是中水回用，还是分质供水，都能在一定程度上缓解工业用水的紧张状况。 
     笔者了解到，中国忠旺对生产用水和循环用水的有效管理则可为工业铝型材行业提供借鉴。中国忠旺的生产用水主要使用在铝棒铸造、铝型材挤压淬火等环节，中国忠旺按相应生产标准对不同水质进行选择，并建立了企业生活水循环系统，浊水循环系统和清水循环系统。中国忠旺的生产用水采用自建水循环处理系统，做到地下水汲取量与自然循环平衡。据估计，我国工业生产中约有70%~80%的用水为冷却水，实现冷却水的循环利用是工业循环水系统的重要工作。中国忠旺还将生产热能进行回收，在生产工业铝型材的过程中，需要用水对铝棒进行冷却，通过节能系统将热水引入暖气中，用于办公区供暖，从而节省了大量的燃料消耗。 
      专家指出，我国工业企业要实现做强的梦想，必须从节省资源、提高效率、降低成本入手。今年“两会”期间，针对工业企业的提案和建议比往年明显增多，很多代表委员表示，下大力气实现工业企业的绿色生产已迫在眉睫。由于我国工业经济体量十分庞大，是我国能源消耗和污染物排放的主要领域，因此对于工业企业而言，实现绿色增长，不仅是应尽的社会责任，更是发展的有力保障。