|
燃料替代是水泥行業(yè)一種成本效益較高的減排措施，在眾多替代燃料中，氫能因其來(lái)源廣泛和應用便利性受到廣泛關(guān)注。采用氫能煅燒水泥熟料，可提高能源利用效率，顯著(zhù)降低水泥生產(chǎn)對環(huán)境的影響。
近日，金隅科研總院綠色低碳環(huán)保技術(shù)研究院在小型回轉窯試驗平臺上，進(jìn)行了高濃度氫能煅燒水泥熟料工業(yè)試驗，試驗所用燃料氫氣濃度大于70%，為國內首次相關(guān)試驗。這讓人們看到了利用氫能助力水泥行業(yè)脫碳的更多可能性。
水泥行業(yè)是我國碳排放的重要來(lái)源。每生產(chǎn)1噸水泥，大約會(huì )產(chǎn)生1噸二氧化碳。我國是全球最大的水泥生產(chǎn)國和消費國，由于產(chǎn)業(yè)規模大、窯爐工藝特點(diǎn)等原因，水泥行業(yè)碳排放量約占全國碳排放總量的13%，僅次于電力和鋼鐵行業(yè)，高于交通運輸業(yè)。作為歐盟碳邊境調節機制首批納入的6個(gè)行業(yè)之一，水泥行業(yè)是我國實(shí)現“雙碳”目標需重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，減排任務(wù)繁重。水泥行業(yè)需采取更加積極的措施，降低碳排放并實(shí)現可持續發(fā)展。
相較電力、鋼鐵等領(lǐng)域，水泥行業(yè)減排工作挑戰更大，進(jìn)展也更慢。從原料特性看，在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，約60%碳排放來(lái)自石灰石分解產(chǎn)生的二氧化碳。由于石灰石作為原料難以被替代，這部分排放暫時(shí)難以大幅減少。從燃料結構看，水泥生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量能源，我國主要使用的是煤炭，燃燒過(guò)程會(huì )產(chǎn)生大量二氧化碳，這部分排放可通過(guò)技術(shù)手段加以解決。
燃料替代是水泥行業(yè)一種成本效益較高的減排措施。水泥熟料煅燒需要燃料燃燒產(chǎn)生熱量，如果將現有化石燃料替換成可再生能源則能大幅降低碳排放。根據中國水泥協(xié)會(huì )課題組做的碳中和路徑研究，到2060年，碳捕集和封存技術(shù)、替代燃料技術(shù)、低碳水泥技術(shù)對水泥行業(yè)減排貢獻將排在前三位。燃料替代則是近期最具潛力的減排手段。
在眾多替代燃料中，氫能因其來(lái)源廣泛和應用便利性受到廣泛關(guān)注。采用氫能煅燒水泥熟料，可提高能源利用效率，顯著(zhù)降低水泥生產(chǎn)對環(huán)境的影響。為此，瑞士拉法基豪瑞、德國海德堡、墨西哥西麥斯等國際大型水泥企業(yè)，均把氫能列為重要技術(shù)發(fā)展方向，積極打造綠色氫能產(chǎn)業(yè)鏈，并已有一些成功應用案例。
我國也在大力推動(dòng)水泥行業(yè)綠色轉型。多項政策將替代燃料列為重點(diǎn)任務(wù)，積極推動(dòng)相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)和使用。2022年2月，國家發(fā)展改革委等部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《水泥行業(yè)節能降碳改造升級實(shí)施指南》提出，要加快研發(fā)綠色氫能煅燒水泥熟料關(guān)鍵技術(shù)，加快先進(jìn)適用節能低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用。2024年5月，國家發(fā)展改革委聯(lián)合4部門(mén)印發(fā)《水泥行業(yè)節能降碳專(zhuān)項行動(dòng)計劃》，要求到2025年底，水泥行業(yè)替代燃料消費比例力爭達到10%。
在此背景下，我國水泥企業(yè)積極推進(jìn)氫能在水泥行業(yè)的應用。為實(shí)現水泥熟料生產(chǎn)化石燃料全部替代，金隅科研總院綠色低碳環(huán)保技術(shù)研究院開(kāi)展了氫能煅燒水泥熟料工藝技術(shù)研發(fā)、傳熱及燃燒特性分析，驗證了水泥生產(chǎn)線(xiàn)使用氫能進(jìn)行熟料生產(chǎn)的可行性；冀東水泥與中國化學(xué)工程集團在氫氣制、儲、運、用等領(lǐng)域，以及氫能產(chǎn)業(yè)示范園區建設方面開(kāi)展全方位合作；海螺水泥密切關(guān)注氫能制取和儲運等環(huán)節前瞻性技術(shù)研究，積極開(kāi)展氫能項目試點(diǎn)工作。
整體來(lái)看，與生物質(zhì)燃料相比，氫能在水泥行業(yè)應用還處于探索階段。目前綠氫生產(chǎn)成本較高，大規模長(cháng)距離儲運困難，與水泥生產(chǎn)工藝適配尚需驗證優(yōu)化，行業(yè)應用缺乏標準參考。但隨著(zhù)新能源技術(shù)不斷進(jìn)步，綠氫成本正快速下降。有機構預測，綠氫在碳達峰時(shí)期將具備與化石能源競爭的一定實(shí)力。因此，氫能在水泥行業(yè)的應用，有望成為行業(yè)未來(lái)實(shí)現節能減碳的突破點(diǎn)，前景不容小覷。
隨著(zhù)工業(yè)領(lǐng)域節能減碳形勢日趨嚴峻，尋找替代能源實(shí)現綠色發(fā)展，是水泥行業(yè)的重要出路，氫能與碳捕集和封存技術(shù)協(xié)同配合是較為現實(shí)的選擇。主管部門(mén)可出臺支持政策，依靠合理的價(jià)格機制傳遞正確市場(chǎng)信號，鼓勵企業(yè)加大研發(fā)應用力度，擁抱更加清潔的低碳水泥，實(shí)現全行業(yè)可持續發(fā)展。
原標題：【能源廣角】氫能有望成水泥業(yè)減碳突破口
文章來(lái)源：http://www.ce.cn/cysc/ny/gdxw/202501/09/t20250109_39260974.shtml
|
