中國水泥余熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及行業(yè)發(fā)展趨勢分析

一、水泥余熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著水泥行業(yè)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家水泥工業(yè)節(jié)能技術(shù)水平發(fā)展很快，低溫余熱在水泥生產(chǎn)過程中被回收利用，水泥熟料熱能利用率已有較大的提高。但我國由于節(jié)能技術(shù)、裝備水平的限制和節(jié)能意識影響，在窯爐工業(yè)企業(yè)中仍有大量的中、低溫廢氣余熱資源未被充分利用，能源浪費現(xiàn)象仍然十分突出。

新型干法水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排出的350℃左右廢氣，其熱能大約為水泥熟料燒成系統(tǒng)熱耗量的35%，低溫余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，可將排放到大氣中占熟料燒成系統(tǒng)熱耗35%的廢氣余熱進(jìn)行回收，使水泥企業(yè)能源利用率提高到95%以上。項目的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

我國是世界水泥生產(chǎn)和消費的大國，近年來新型干法水泥生產(chǎn)發(fā)展迅速，技術(shù)、設(shè)備、管理等方面日漸成熟。目前國內(nèi)已建成運行了大量2000t/d以上熟料生產(chǎn)線，新型干法生產(chǎn)線與其他窯型相比在熱耗方面有顯著的降低，但新型干法水泥生產(chǎn)對電能的消耗和依賴依然強(qiáng)勁，因此，新型干法水泥總量的增長對水泥工業(yè)用電總量的增長起到了推動作用，一定程度上加劇了電能的供應(yīng)緊張局面。而目前國內(nèi)運行的新型干法水泥熟料生產(chǎn)線采用余熱發(fā)電技術(shù)來節(jié)能降耗的企業(yè)極少，再者，國內(nèi)由于經(jīng)濟(jì)潛力增長加劇了電力短缺的矛盾，刺激了煤電項目的增長，一方面煤電的發(fā)展會加速煤炭這種有限資源的開采、消耗，另一方面煤電生產(chǎn)產(chǎn)生大量的CO2等溫室氣體，加劇了對大氣的環(huán)境污染。因此在水泥業(yè)發(fā)展余熱發(fā)電項目是行業(yè)及國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。此外，為了提高企業(yè)的市場競爭力，擴(kuò)大產(chǎn)品的盈利空間，國內(nèi)的許多水泥生產(chǎn)企業(yè)在建設(shè)熟料生產(chǎn)線的同時，也紛紛規(guī)劃實施余熱發(fā)電項目。

隨著世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、新型節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，充分利用有限的資源和發(fā)展水泥窯余熱發(fā)電項目已經(jīng)成為水泥業(yè)發(fā)展的一種趨勢，也完全符合國家產(chǎn)業(yè)政策。

水泥行業(yè)耗能約占建材行業(yè)耗能75%余熱資源豐富

21世紀(jì)以來，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化的推進(jìn)，推動了基建建設(shè)和房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。而大量基建設(shè)施和房地產(chǎn)建設(shè)，極大的提升了市場對水泥的需求量，數(shù)據(jù)顯示，盡管近年來在環(huán)保趨嚴(yán)，水泥去產(chǎn)能；房地產(chǎn)進(jìn)入存量時代；基建投資放緩等因素的推動下，我國水泥的產(chǎn)量和消費量增速有所放緩，但我國仍然是全球最大的水泥生產(chǎn)和消費國?！?020-2026年中國水泥余熱發(fā)電行業(yè)市場消費調(diào)查及市場供需預(yù)測報告》數(shù)據(jù)顯示：2018年水泥生產(chǎn)量達(dá)到22.17億噸，較2017年下降1.40億噸；水泥熟料產(chǎn)量達(dá)到12.60億噸，占比56.83%。

水泥余熱是指在水泥生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排掉的350℃以下廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30%以上，充分利用這部分低溫廢氣進(jìn)行余熱發(fā)電改造，已經(jīng)成為目前國內(nèi)水泥工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑之一。按照2018年水泥行業(yè)消耗2.43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計算，2018年可回收利用的水泥余熱資源至少達(dá)0.73億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，水泥余熱資源十分豐富。

國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2016〕34號）提出了建材行業(yè)發(fā)展目標(biāo)任務(wù)，要求到2020年再壓減一批水泥熟料和平板玻璃產(chǎn)能，進(jìn)一步提升節(jié)能減排和資源綜合利用水平。

建材行業(yè)作為僅次于冶金、化工的第三大耗能大戶，占全國總能耗的7%左右。建材行業(yè)能源消耗主要集中在水泥、玻璃、陶瓷等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。其中，水泥行業(yè)是傳統(tǒng)的高耗能產(chǎn)業(yè)，其耗能達(dá)到了建材行業(yè)耗能的75%，能量消耗巨大，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。

水泥余熱是指水泥企業(yè)在生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排放的350℃以下不能被完全利用的廢熱氣，其熱量一般約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱量的35%左右，按照2018年水泥行業(yè)耗能約為2.43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，當(dāng)年可回收利用的水泥余熱資源約為0.85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，水泥余熱資源十分豐富。對水泥窯余熱資源進(jìn)行回收利用成為水泥業(yè)發(fā)展的一種趨勢，也完全符合國家的節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策。

水泥余熱發(fā)電是一項將水泥窯中低溫廢氣余熱轉(zhuǎn)化為電能的節(jié)能技術(shù)，是水泥余熱回收利用的主要方式，可有效提高水泥生產(chǎn)過程中的能源利用效率，降低能源消耗，減輕環(huán)境污染。一家水泥公司負(fù)責(zé)人表示，公司共投產(chǎn)純低溫余熱發(fā)電機(jī)組31臺(套)，總裝機(jī)容量超過297兆瓦，累計發(fā)電16.4億千瓦時，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤59萬多噸，減少二氧化碳排放150多萬噸。這對公司資源綜合利用、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重大意義。

目前，我國水泥余熱發(fā)電在技術(shù)、裝備、發(fā)電效率等領(lǐng)域都達(dá)到了國際先進(jìn)水平，隨著水泥行業(yè)集中度不斷提升，水泥余熱發(fā)電效益也將不斷提升。從國內(nèi)市場看，水泥余熱發(fā)電普及率相對較高，并開始將目標(biāo)轉(zhuǎn)向海外市場。從全球看，除日本外，其他國家和地區(qū)的普及率較低，且技術(shù)水平及設(shè)施裝備較為落后。因此，我國水泥余熱發(fā)電有可能憑借較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢快速進(jìn)入海外市場。

隨著節(jié)能減排政策的繼續(xù)推進(jìn)及余熱發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，作為國家大力鼓勵發(fā)展的領(lǐng)域，余熱發(fā)電市場大有可為。大連易世達(dá)新能源發(fā)展股份有限公司（以下簡稱易世達(dá)）近日發(fā)布的2018年年報也顯示了這一趨勢：2018年，其營業(yè)收入1.52億元，同比增長35.12%；歸屬于上市公司股東的凈利潤3669萬元，同比增長113.88%，實現(xiàn)了經(jīng)營業(yè)績的扭虧為盈。對于業(yè)績快速增長的原因，易世達(dá)表示，報告期內(nèi)，部分停滯項目達(dá)到收入確認(rèn)條件，公司余熱發(fā)電工程業(yè)務(wù)營業(yè)收入增加。

二、水泥余熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展趨勢分析

水泥余熱發(fā)電效益可觀未來打造智能化余熱發(fā)電系統(tǒng)將成趨勢

水泥余熱發(fā)電是指直接對水泥窯在熟料煅燒過程中窯頭窯尾排放的余熱廢氣進(jìn)行回收，通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽帶動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，是水泥余熱回收利用的主要方式。而實際也證明水泥余熱發(fā)電具有非?？捎^經(jīng)濟(jì)效益和社會效益：一條日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線每天可利用余熱發(fā)電21-24萬度，可解決約60%的熟料生產(chǎn)自用電，產(chǎn)品綜合能耗可下降約18%，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2.5萬噸，減排二氧化碳約6萬噸。因此如何提高水泥余熱回收利用率成為了當(dāng)前水泥行業(yè)節(jié)能環(huán)保重要發(fā)展方向。

水泥余熱發(fā)電效益如此可觀，因此如何提高水泥余熱回收利用率成為了當(dāng)前水泥行業(yè)節(jié)能環(huán)保重要發(fā)展方向。而在當(dāng)前人工智能正在成為全球各行業(yè)工業(yè)智能化發(fā)展方向的大背景下，通過打造智能化回收和發(fā)電系統(tǒng)將成為提高水泥余熱回收利用的重要方式。

根據(jù)中國目前工業(yè)制造行業(yè)打造的智慧工廠模板，結(jié)合水泥行業(yè)實際情況，水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)智能化一定是在數(shù)字化發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)，加強(qiáng)信息管理和服務(wù)；掌握生產(chǎn)流程、提