統一超低排放標準、推廣普及深度治理技術是“十四五”水泥行業減污降碳關鍵
【谷騰環保網訊】我國(guo)是水泥(ni)生產(chan)(chan)和(he)消(xiao)費大(da)國(guo)，2021年水泥(ni)產(chan)(chan)量(liang)(liang)為(wei)23.8億噸，占(zhan)世界總(zong)產(chan)(chan)量(liang)(liang)的(de)57%（國(guo)家統計局，2021）。水泥(ni)行業是我國(guo)大(da)氣(qi)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)和(he)二氧化碳（CO2）排(pai)(pai)放貢獻較大(da)的(de)重點(dian)行業之(zhi)一，雖然污(wu)染(ran)物(wu)(wu)排(pai)(pai)放強度整體(ti)呈下(xia)降趨勢（生態環境部，2022），但排(pai)(pai)放量(liang)(liang)仍(reng)處高位，2020年，水泥(ni)行業的(de)二氧化碳的(de)排(pai)(pai)放量(liang)(liang)為(wei)13.7億噸，氮氧化物(wu)(wu)（NOx）和(he)顆(ke)粒物(wu)(wu)（PM）的(de)排(pai)(pai)放量(liang)(liang)分別為(wei)72.2和(he)83.8萬噸。“十三五(wu)”期間，我國(guo)水泥(ni)產(chan)(chan)量(liang)(liang)以及(ji)水泥(ni)行業的(de)主要污(wu)染(ran)物(wu)(wu)與CO2排(pai)(pai)放量(liang)(liang)如圖1。
圖1“十(shi)三五(wu)”期間(jian)中(zhong)國(guo)水泥行業污染物(wu)排放趨勢
數(shu)據來源(yuan)：GlobalCarbonBudget2016-2020，2016-2020年(nian)(nian)歷年(nian)(nian)中國(guo)生態(tai)環境統計年(nian)(nian)報，2017-2021年(nian)(nian)歷年(nian)(nian)中國(guo)統計年(nian)(nian)鑒
2020年，水(shui)泥(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)的(de)顆粒(li)物(wu)和(he)氮氧化物(wu)排放(fang)分(fen)別占(zhan)全國(guo)工業(ye)源(yuan)排放(fang)總量的(de)20.9%和(he)17.3%（生態環境部，2022），CO2排放(fang)量占(zhan)全國(guo)排放(fang)總量的(de)13%左右（李琛，2022）且呈(cheng)上(shang)升趨勢，僅次于電力行(xing)(xing)業(ye)和(he)鋼鐵行(xing)(xing)業(ye)。因此，加速推(tui)動水(shui)泥(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)減污降碳(tan)對我國(guo)空氣質量持(chi)續改善和(he)雙碳(tan)目標的(de)實(shi)現(xian)都(dou)至(zhi)關重要。
“十四五”以來，國家和地方層面采取的減污降碳政策和措施及落實進展
1.水(shui)泥行業減污降碳(tan)頂層設計逐(zhu)步(bu)完善(shan)，全面提升排放與能效水(shui)平(ping)
進(jin)(jin)入“十四五(wu)“時期(qi)，國務院(yuan)、國家發(fa)改委、生態環境部(bu)、工信部(bu)等多(duo)部(bu)委發(fa)布了多(duo)項政策(ce)文件，都將水(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)作為(wei)實現減污降(jiang)碳(tan)協同增效(xiao)的(de)重要抓手，為(wei)推進(jin)(jin)水(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)減污降(jiang)碳(tan)提供了良好(hao)的(de)政策(ce)引導和頂層設計（詳見表1）。
在(zai)“減(jian)污”方面(mian)，水(shui)(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)的(de)超(chao)低(di)排(pai)放(fang)改(gai)造(zao)在(zai)“十四五”初期被提上日程并逐(zhu)步(bu)在(zai)全國實(shi)施，水(shui)(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)也成為繼電(dian)力行(xing)(xing)業(ye)和(he)鋼鐵行(xing)(xing)業(ye)之后，我國第三個全面(mian)啟動超(chao)低(di)排(pai)放(fang)的(de)重點行(xing)(xing)業(ye)。此外，中國水(shui)(shui)泥(ni)協會(hui)批準(zhun)(zhun)(zhun)發布了《水(shui)(shui)泥(ni)工(gong)業(ye)大氣污染物超(chao)低(di)排(pai)放(fang)標準(zhun)(zhun)(zhun)》團體標準(zhun)(zhun)(zhun)，自2022年(nian)7月(yue)20日起實(shi)施。標準(zhun)(zhun)(zhun)中水(shui)(shui)泥(ni)窯及(ji)窯尾余熱利用(yong)系統污染物最(zui)高允許排(pai)放(fang)濃度分別為，PM—10mg/m3，NOx—100mg/m3，二氧化硫（SO2）—50mg/m3。團體標準(zhun)(zhun)(zhun)的(de)實(shi)施為水(shui)(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)超(chao)低(di)排(pai)放(fang)改(gai)造(zao)提供了新的(de)依據(ju)和(he)參考。
在“降碳”方面，2022年(nian)國家也出(chu)臺了(le)多份水(shui)(shui)泥(ni)(ni)行(xing)業節能(neng)(neng)降碳的(de)政策(ce)文件，都(dou)提(ti)出(chu)了(le)要降低能(neng)(neng)耗，提(ti)高能(neng)(neng)效。2022年(nian)10月，國家發布(bu)了(le)新修(xiu)訂(ding)的(de)《水(shui)(shui)泥(ni)(ni)單位產品能(neng)(neng)源消耗限額》（GB16780-2021）標準(zhun)(zhun)。與修(xiu)訂(ding)前的(de)標準(zhun)(zhun)相比，能(neng)(neng)耗標準(zhun)(zhun)限額值指標要求加嚴了(le)5%—10%，進一步(bu)(bu)促進水(shui)(shui)泥(ni)(ni)行(xing)業結構調整，為水(shui)(shui)泥(ni)(ni)行(xing)業碳排放強度進一步(bu)(bu)下降提(ti)出(chu)了(le)明確要求。
表1近期水泥行業減污降碳相關國家政策
隨著我國水泥行業資源、能(neng)源利用化(hua)(hua)水平的(de)提高，超低(di)排放改造(zao)、嚴禁新增(zeng)產能(neng)、產能(neng)減量(liang)置換、和常態化(hua)(hua)錯峰生產等有(you)效的(de)減污降碳政策的(de)推(tui)行，我國水泥行業在“十三五”向“十四五”過渡(du)期間污染物排放量(liang)下(xia)降，CO2排放有(you)逐漸達(da)到峰值的(de)趨(qu)勢（孫(sun)挺，2022）。
2.部分“超低”地(di)標嚴(yan)于國(guo)標，錯峰生產與(yu)壓減產能促減排
在(zai)國家層面(mian)政策的(de)引(yin)導下，各級(ji)地方政府(fu)相繼(ji)出(chu)臺了有關水泥(ni)行(xing)業減污降碳的(de)政策和實施方案(an)，以期盡快落實相關行(xing)動。廣東、山(shan)東、河南、寧夏等(deng)省（自治區）已出(chu)臺《水泥(ni)行(xing)業超(chao)低排放實施方案(an)》，計(ji)劃在(zai)“十四(si)五”期間完成(cheng)全部水泥(ni)產能的(de)超(chao)低排放改造，助力水泥(ni)行(xing)業全面(mian)向超(chao)低排放邁進（如圖2）。
圖2部分省份水(shui)泥行業超低(di)排放改(gai)造方(fang)案發布(bu)時間與(yu)目標完成時間
此外，河北(bei)、安徽、四川、江(jiang)蘇等省(sheng)相繼修(xiu)訂了地方標(biao)準(zhun)，對污染物排(pai)放標(biao)準(zhun)的規(gui)定均嚴(yan)于國家標(biao)準(zhun)，以期促進水(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)的超(chao)低排(pai)放改造，加(jia)快(kuai)技術創新。各(ge)省(sheng)份發布(bu)的水(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)主要(yao)污染物排(pai)放限值見表2。
表2各省份發布的水泥行業主要污染物排放限值
同時在國家(jia)《工業領(ling)域(yu)碳(tan)達峰(feng)(feng)實(shi)施(shi)方案》出臺之(zhi)后，已有(you)多(duo)個省(sheng)市制定(ding)各自(zi)的(de)碳(tan)達峰(feng)(feng)實(shi)施(shi)方案，工業領(ling)域(yu)是(shi)其(qi)中重(zhong)點，尤其(qi)是(shi)水(shui)(shui)泥行(xing)(xing)業的(de)碳(tan)達峰(feng)(feng)實(shi)施(shi)計劃，例如(ru)廣東、山東、安徽等水(shui)(shui)泥產量較高的(de)省(sheng)份都(dou)表(biao)示要推動水(shui)(shui)泥行(xing)(xing)業碳(tan)達峰(feng)(feng)，并將錯峰(feng)(feng)生產與壓減(jian)產能(neng)作為(wei)了重(zhong)點措施(shi)，如(ru)表(biao)3，這兩項結構(gou)調整措施(shi)也被(bei)認為(wei)是(shi)水(shui)(shui)泥行(xing)(xing)業協(xie)同減(jian)排潛力最(zui)大(da)的(de)措施(shi)（何峰(feng)(feng)等，2020）。
表3地方碳達峰實施方案
“雙碳”背景下，水泥行業挑戰與機遇并存
“十(shi)三五”期(qi)間，水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)嚴格落(luo)實(shi)和執行(xing)(xing)國家(jia)相關(guan)(guan)政(zheng)策，實(shi)施(shi)產能置(zhi)換、技(ji)(ji)術(shu)(shu)結構調整升級(ji)、淘汰落(luo)后產能等(deng)關(guan)(guan)鍵舉(ju)措，向綠(lv)色低(di)碳(tan)轉型邁(mai)出了(le)有力步伐(fa)（范永斌，2022）。但我(wo)國經濟發展對(dui)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)總量的(de)(de)(de)(de)需求仍(reng)保(bao)持較(jiao)大(da)規模，水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)產量與(yu)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)CO2排(pai)放量近期(qi)仍(reng)有增長態勢。因此，在實(shi)現“雙碳(tan)”目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求下，水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)“減污降碳(tan)”面(mian)臨著(zhu)不小的(de)(de)(de)(de)挑戰。在“減污”方面(mian)，超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放標(biao)準的(de)(de)(de)(de)統一(yi)(yi)(yi)和深度治理技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)推(tui)(tui)廣(guang)普(pu)及是關(guan)(guan)鍵。近年來，隨著(zhu)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)煙氣污染控(kong)制技(ji)(ji)術(shu)(shu)逐步發展，裝備的(de)(de)(de)(de)環(huan)保(bao)水(shui)平(ping)明顯提高，使得目(mu)前水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)自(zi)2014年開始實(shi)施(shi)的(de)(de)(de)(de)國家(jia)排(pai)放標(biao)準的(de)(de)(de)(de)約束力減弱。雖然(ran)當前很多省市相繼出臺了(le)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放標(biao)準，但是國家(jia)并沒有出臺統一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)標(biao)準或政(zheng)策對(dui)超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放限(xian)值(zhi)做出要(yao)(yao)求，這一(yi)(yi)(yi)定程(cheng)度上影響了(le)“超(chao)(chao)(chao)低(di)”的(de)(de)(de)(de)普(pu)及率(lv)(lv)。其中(zhong)，NOx減排(pai)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)推(tui)(tui)廣(guang)是水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放改(gai)造中(zhong)需要(yao)(yao)關(guan)(guan)注(zhu)的(de)(de)(de)(de)重點。隨著(zhu)近年來各地(di)區對(dui)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)SCR脫(tuo)硝(xiao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)應用，NOx出口濃(nong)度可(ke)長期(qi)穩(wen)定在50mg/m3甚(shen)至30mg/m3以下（單玉(yu)龍等(deng)，2023）。但水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)SCR脫(tuo)硝(xiao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)起步較(jiao)晚且未(wei)完全(quan)普(pu)及，還有催化劑堵塞、中(zhong)毒等(deng)問題也都制約著(zhu)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放的(de)(de)(de)(de)落(luo)實(shi)情況。在“降碳(tan)”方面(mian)，我(wo)國水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)熟料(liao)產能過剩(sheng)局(ju)面(mian)仍(reng)未(wei)改(gai)變，2019年我(wo)國水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)產能利用率(lv)(lv)是75%，與(yu)發達國家(jia)（平(ping)均85%）仍(reng)存在一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)差距，西(xi)北、華(hua)北、東北地(di)區產能利用率(lv)(lv)不足50%（中(zhong)國水(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)協會，2021）。
“減(jian)污降碳”相關政(zheng)策的逐步推(tui)進(jin)不只(zhi)給(gei)水(shui)泥(ni)行(xing)業帶來了挑戰，也(ye)是(shi)水(shui)泥(ni)行(xing)業綠色低(di)碳轉型(xing)的一個機遇。隨著城(cheng)鎮(zhen)化(hua)(hua)進(jin)程的快速發展和基(ji)(ji)礎(chu)設施的趨近飽和，未來遠期的水(shui)泥(ni)需求將進(jin)入平臺期甚至下降，同時隨著超低(di)排放、減(jian)量置換、錯峰生產(chan)(chan)等政(zheng)策的推(tui)進(jin)落實，水(shui)泥(ni)行(xing)業將主動結合發展建設需求，調(diao)節水(shui)泥(ni)產(chan)(chan)量供給(gei)，在保(bao)障市場供應(ying)的基(ji)(ji)礎(chu)上逐步壓減(jian)低(di)效產(chan)(chan)能(neng)(neng)。這將加速水(shui)泥(ni)行(xing)業淘汰落后(hou)產(chan)(chan)能(neng)(neng)，進(jin)一步優化(hua)(hua)產(chan)(chan)能(neng)(neng)布局，促使企業轉型(xing)升級，應(ying)用新(xin)技術新(xin)設備(bei)，提高節能(neng)(neng)減(jian)排水(shui)平（中國水(shui)泥(ni)協會，2021）。
當前(qian)，水泥行(xing)業的(de)“減(jian)污降碳“應(ying)加強NOx與CO2的(de)協同減(jian)排，其(qi)中NOx減(jian)排仍有較(jiao)大空間，亟須加速NOx排放控制技術(shu)(shu)(shu)的(de)普及和(he)適配，同時(shi)需要(yao)重視氨逃逸問題(ti)(ti)，攻克氨的(de)選擇(ze)性(xing)催化氧化技術(shu)(shu)(shu)的(de)應(ying)用瓶(ping)頸；CO2減(jian)排需加快節能技術(shu)(shu)(shu)（如高能效燒成(cheng)技術(shu)(shu)(shu)、回轉窯高效密(mi)封技術(shu)(shu)(shu)、高效粉磨(mo)技術(shu)(shu)(shu)等）的(de)改造(zao)，關(guan)注水泥窯原(yuan)料(liao)/燃料(liao)替代問題(ti)(ti)，鼓勵工(gong)業廢料(liao)替代原(yuan)料(liao)，共同為(wei)未來水泥行(xing)業的(de)綠色低碳轉型提(ti)供(gong)助力。
作者系(xi)亞洲清潔空氣中心環(huan)境(jing)研(yan)究員
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