水泥行业煤炭消费总量控制方案及政策研究.pdf

中国水泥协会水泥行业煤炭消费总量控制方案及政策研究执行摘要中国煤控项目2015/021 我国工业能源消耗仍然以煤炭为主，建材工业 煤炭消耗占工业部门煤炭消耗总量的 7.4，水泥工业煤炭消耗占建材工业的 83.7%，本着抓大带小的原则，抓好水泥煤炭总量控制相当抓住了建材煤炭总量控制， 为落实国务院发布的能源发展战略行动计划（ 2014-2020），在水泥行业贯彻实施 “节约优先战略 ”和 “绿色低碳战略 ”编写了本报告 ，以下摘要报告主要内容。 一 . 建材工业发展现状及趋势 2012 年我国规模以上建材工业企业完成主营业务收入 3.6 万亿元，同比增长 11.7%，实现利润 2608 亿元，同比下降 1.2%。 2012 年末规模以上建材工业企业数量 2.5 万家，工业总产值 3.9 万亿元，同比增长 14.6%。完成增加值按可比价格计算比上年增长 14.3%。 2012 年建材工业能源消耗总量 2.9 亿吨标准煤；消耗煤炭 2.5 亿吨，消耗电力 2700 亿千瓦时。建材能耗占全国能源消费总量 8，占工业部门能耗总量 11.5；煤炭消耗占全国煤炭消费总量 7，占工业部门煤炭消耗总量 7.4。 建材工业主要污染物排放主要是废气。根据环保部数据按行业加工整理， 2012 年建材工业废气排放量 10.5 亿立方米（标态） ,二氧化硫排放 187.8 万 吨，氮氧化物排放 264.5 万吨，烟（粉）尘排放 254.8万吨。 2 图 1 2012 年建材工业能耗总量产业构成 图 2 2012 年建材工业煤炭消耗产业构成 二 . 水泥工业发展现状及趋势 1. 水泥工业基本现状 2013 年全国水泥产量 24.2 亿吨，生产能力 32.9 亿吨；熟料产量 13.8亿吨，生产能力 18.6 亿吨。运营 生产的 新型干法生产线 1586 条，新型干法熟料 生产 能力 17.7 亿吨。 生产企业约 3500 家，从业人员 90 多万人。新型干法熟料生产能力占全国熟料生产能力的 95.2%，水泥行业已经完成了工艺结构调整的目标 。 3 图 3 2000 年以来预分解窑规模比重 图 4 2012 年全国分省新型干法水泥熟料产量 及分布 图 4 可以看出， 2012 年新型干法熟料产能只有安徽省超过亿吨，达到 11115 万吨；其次是山东、四川、河南分别为 8710、 7730、 7171万吨；除上海、天津、北京产能较小外，西藏、青海产能小于 1000万吨，为 211、 845 万吨；其余大部分省份均在 5000 万吨上下。 2012 年规模以上水泥制造业能耗总量 2.07 亿吨标准煤；煤炭消耗 2.08 亿吨 ；电力消耗 1680 亿千瓦时；煤、电消耗占水泥能耗总量 96.6。 2012 年水泥制造业 SO2 排放 109 万吨，占工业排放 5.7； NOx排放 198 万吨，占工业排放 11.9；烟（粉）尘排放 67.1 万吨，占工业排放 6.5。 2012 年水泥生产综合利用工业固体废物量 5.1 亿吨，4 占工业利用量 25.2。 图 5 我国分省水泥生产燃煤二氧化碳排放示意图 2. 与世界先进水平的差距 （ 1） 水泥总体品质不高。 32.5 等级水泥比例大，混合材掺入量多，熟料系数低，我国实物水泥 1.36 吨才相当于国际平均品质水泥的 1 吨，但随着 GB175-2007 修订案的出台和 32.5 复合硅酸盐水泥产品的取消，这一情况会有较大改进。 （ 2） 大型水泥公司向社会公众提交的年度社会责任报告、环境报告和能源消耗报告只有少数。至今只有中国建材、中国中材、华润水泥、华新水泥等几家提交了年度社会责任报告。 5 （ 3） 对污染物排放的控制种类不够齐全，行业标准有待提高和健全。企业整体管理水平、自动化和智能化管理水平尚须提升到一个新的台阶。 （ 4） 产业集中度有待进一步提高； （ 5） 水泥窑协同处置可燃废物提高燃料替代率差距较大。节能减排和绿色发展已成为我国基本国策，政 策法规、标准规范不断进步对水泥工业能效、排放、环保、质量水平的提高都是有力驱动。 三、 水泥 熟料消费 需求预测 水泥生产工艺过程 可 概括为 “三磨一烧 ”， 即原料、燃料（煤炭）、水泥 粉磨和水泥熟料煅烧。 水泥 生产 直接煤炭消耗环节是熟料烧成，另外有少量 （可忽略不计） 的原料烘干用煤。 可以说水泥生产煤炭消耗即是熟料生产煤炭消耗，煤炭消耗预测即是熟料需求预测。 1. 预测条件界定 （ 1）我国近年来熟料占水泥的比例大幅度下降，单纯以水泥消费量研究预测水泥峰值，不能正确体现水泥消费的内涵。 （ 2）为了与选取的国外样本国家的水泥消 费更有可比性，消除熟料系数波动对水泥消费预测结果的影响，本课题对我国水泥消费量采用水泥熟料消费量做为分析指标进行研究。 （ 3）以熟料量预测为基础，适应当前技术标准和产品标准，以2013 年熟料占水泥的比值为基础，结合水泥产品发展趋势，按不同比值，折算出不同时期水泥消费量。 6 2. 预测数据采集及分析 预测 研究中对影响水泥 熟料 需求的主要因素进行了深入分析，共采集了 14000 多条与课题直接相关的各类数据，结合我国经济建设和水泥消费特点 ， 选 泽 具有代表性样本国家和地区：英国、法国、美国、日本、韩国、台湾、加拿大、西德 、西班牙、意大利、澳大利亚 。 2013年这些国家人口约占世界的 13%，经济总量 占 世界的 47%， 建立了关于各主要国家和地区水泥消费及相关经济社会发展完整数据链系统。 课题 预测 采用多因素综合分析法 ， 分析内容包括： （ 1） 历年水泥消费量包括：水泥消费总量、人均水泥消费量、人均累计水泥消费量 （ 2） 人均累计水泥消费量时间序列拟合曲线 （ 3） 人均累计水泥消费量（ GDP 增长与水泥消费量回归关系） （ 4） 城市化率与人均水泥消费量的关系 （ 5） GDP 与水泥消费量的关系 （ 6） GDP 增长与水泥消费量变化的弹性系数 （ 7） 三 产比例与人均水泥消费量的关系 （ 8） 钢铁消费量与水泥消费量的关系 （ 9） 固定资本形成总额及形成率与水泥消费量的关系 （ 10）建筑 竣工面积与水泥年消费量的关系 2. 预测方法及结果 7 预测 采用多因素综合分析法，建立 相应 预测模型，获得多角度预测结果。 结合 AHP 法（层次分析法）、德尔菲法等对结果进行综合分析和调整 。 基于近年来我国水泥混合材掺加比例逐年提高 ， 单纯以水泥实物量无法 正 确反映水泥 煤炭 消费 实际情况 ， 因而 采 用预测水泥 熟料消费 需求 量 进行 测算 煤炭 消费 需求量 和消费趋势。 预测结果为：水泥熟料消费 量在 2017 年前后进入消费平台区，熟料消费峰值 2019 年前后出现，峰值量 15.9 亿吨左右。根据对样本国家数据序 列的判断，峰值后 10 年人均 水泥 需求水平为峰值时的 65%左右。我国水泥 消费 是在经济持续增长、结构不断调整的基础上达到峰值 ， 消费峰值 出现 后水泥需求特点与日本具有更多 相似 情况，峰值出现 后 ， 水泥需求 将在平台区 上波动 后逐渐 回落。 2050 年中国已经全面进入后工业化时代 ， 虽然水泥消费总量还会出现小的波动，但总体比较平稳，需求量应维持在峰值的 40-45%左右。 表 1 我国水泥 熟料 消费量预测 年 份 2015 2020 2030 2050 水泥熟料需求量（亿吨） 14.8 15.9 10.3 6.8 水泥消费量 （亿吨） 熟料率为 0.58 时 25.5 27.4 17.8 11.7 熟料率为 0.65 时 22.8 24.5 16.6 10.5 熟料率为 0.70 时 * 21.1 22.7 14.7 9.7 注： *2013 年我国水泥熟料率 0.57，随着通用硅酸盐水泥标准的修订和 32.5 复合水泥的取消，预计 2020 年以后，水泥熟料率达到 0.70 的可能性 较 大。 8 图 6 水泥熟料 消费峰值及消费高峰平台图 四、煤炭总量控制目标及措施 1. 基准情景下煤炭消费量 2010 年水泥 熟料 生产煤炭消耗量折标准煤 1.42 亿吨。以当前基准情景下 的 水泥 熟料 能耗水平 和熟料需求进行 测算，预测 2015 年、2020 年、 2030 年和 2050 年的水泥行业煤炭消耗量分别为： 17600、19000、 12300、 8200 万吨标煤。 当前能源消耗情景下，水泥行业煤炭消费峰值于 2019 年出现，煤炭消费量为 19000 万吨左右； 表 2 基准情景下水泥 熟料生产 煤炭消费量及趋势 年 份 2010 2015 2020 2030 2050 2010 年能耗水平下煤炭消耗量（万 tce） 14200 17600 19000 12300 8200 2. 节能 情景下煤炭需求预测 （ 1）节能途径路线图 9 通过实施水泥产业结构调整，进一步淘汰落后产能；采用高效节能煅烧技术、水泥窑协同处置可燃性废弃物技术、工业废渣替代原料技术、高效隔热保温材料及砌筑技术、水泥窑炉富氧燃烧技术等一系列节能技术；进一步加强水泥能效管理，加强两化融合等措施；水泥生产单位能耗将进一步降低，熟料烧成热耗预计在 2020 年达到世界领先水平。 图 7 煤炭消费总 量控制技术路线图 （ 2） 节能情景下煤炭消费量 以 2010 年为基准年，采取节煤措施后 ,单位熟料煤耗呈 大幅度 下