某佛山陶企的瓷磚生產線。
經過近十年的轉型探索,占全國產量十分之一的佛山陶瓷走在了全國陶瓷行業(yè)的前列,逐步建成綠色生產的領先優(yōu)勢,擁有7個“國家級”綠色工廠。如今,面臨“雙碳”目標這一“大考”,佛山陶瓷行業(yè)將如何迎接挑戰(zhàn)?雙重挑戰(zhàn)之下,這一行業(yè)又將何去何從?南都記者走訪發(fā)現(xiàn),多家佛山陶企已開始陶瓷窯爐技術的創(chuàng)新,同時,以數字化智能化系統(tǒng)化的管理實現(xiàn)生產節(jié)能減排。
A
2025年前全面實現(xiàn)碳達峰 佛山陶瓷“雙碳”轉型面臨挑戰(zhàn)
2021年1月17日,中國建筑材料聯(lián)合會發(fā)布了《推進建筑材料行業(yè)碳達峰、碳中和行動倡議書》,提出我國建筑材料行業(yè)要在2025年前全面實現(xiàn)碳達峰,這比總體目標的實現(xiàn)還要提早了五年。
“陶瓷行業(yè)是用能大戶,如何在未來的發(fā)展中跟上國家發(fā)展戰(zhàn)略的步伐,如何在實際工作中體現(xiàn)行業(yè)擔當,這是當前面臨且需迫切解決的問題。”中國科技進步獎評審專家黃芯紅給出的“方法論”是:在思想上確立綠色可持續(xù)發(fā)展理念,在科技創(chuàng)新、轉型升級上形成合力;落實節(jié)能減排、優(yōu)化能源結構具體措施到日常生產經營活動中。
具體到佛山,眾所周知,佛山是全國最大的建筑陶瓷生產基地之一,2020年的數據顯示,佛山陶瓷產業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)223家,生產線330多條,從業(yè)人員超過9.91萬人。但其實,這是佛山自2016年以來陶瓷工業(yè)總產值達到高峰后的第四年負增長?!懊焊臍狻焙筇沾善髽I(yè)生產成本上漲,導致部分企業(yè)生產線關閉或停產。
實際上,佛山的環(huán)保監(jiān)管嚴、行動早,2008年就在全國率先打響了陶瓷產業(yè)環(huán)保整治攻堅戰(zhàn),通過技術改造實現(xiàn)低能耗低污染;而后又通過廠區(qū)外遷實現(xiàn)佛山本土的低能耗低污染。但是在國家的整體戰(zhàn)略選擇下,這一轉型并非高能耗高污染廠區(qū)轉移到非市區(qū)的“騰籠換鳥”,而是面臨著從根本上向低碳生產轉型升級的挑戰(zhàn)。
過去十多年,因環(huán)保問題而轉移、關停的佛山陶企超700家,生產線達900余條。今年以來,多地陶瓷產區(qū)出臺了更加嚴格的政策,監(jiān)管力度進一步提高。“各地都因環(huán)保問題轉移、關停,僅僅是把污染、成本轉移是非常難的?!泵赡塞惿瘓F副總裁劉一軍說。
如今,距離碳達峰窗口期不到十年,作為我國能源消耗和二氧化碳排放的重要領域之一,陶瓷的達峰對于實現(xiàn)碳達峰目標意義重大。
B
創(chuàng)新窯爐技術 開拓數字化管理是方向
窯爐直接影響到建筑陶瓷行業(yè)的碳排放量。而在生產環(huán)節(jié)中,窯爐是最為關鍵且耗能最大的設備,耗能占比達到60%~80%??梢哉f,窯爐是陶瓷企業(yè)節(jié)能減碳的根本。
在業(yè)界專家看來,節(jié)能減排是一個遞進的關系,如果陶瓷企業(yè)能夠接受并大力推廣天然氣,解決碳燃燒的問題,“雙碳”的路徑更能行穩(wěn)致遠。
佛山作為陶瓷行業(yè)的領頭羊,去年年底,全部陶瓷企業(yè)已經順利完成“煤改氣”目標。據統(tǒng)計,2020年底全國陶瓷企業(yè)天然氣使用率達53%,據中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會預測,到2021年底全國陶瓷企業(yè)的天然氣使用率可達到60%以上。
就目前的發(fā)展角度,建陶使用什么能源才能更長遠?電能和氫能或是下一步考慮的重點。首先,光伏發(fā)電、風電、水電等電力由非化石能源產生,在生產過程當中沒有碳的代入;另外一個是氫能,氫能燃燒排放物為水,基本可以實現(xiàn)零排放。
蒙娜麗莎西樵基地在2020年底全面完成天然氣改造,盡可能實施清潔燃料。
不僅如此,窯爐技術創(chuàng)新與轉型升級顯得尤為重要。
對此,中國硅酸鹽學會陶瓷分會窯爐與熱工設備專業(yè)委員會主任曾令可曾總結出陶瓷窯爐技術的創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在窯爐的寬體化、窯爐結構優(yōu)化、余熱回收技術、創(chuàng)新燃燒技術、智能云控節(jié)能減碳五大方面上。其中,前四者均為在窯爐生產過程的技術革新,而智能云控則涉及到更深一層的數字化管理領域。以往陶瓷企業(yè)專注能源管理,已經建立了一般粉塵、二氧化硫的排放標準,現(xiàn)在通過數字管理能耗和排放,在應用端及市場端也可形成一個良好的導向。
例如,新明珠陶瓷集團研究推出的智能管控云系統(tǒng),為燒成窯、干燥窯等設備建立了用電、用氣、廢氣排放實時監(jiān)測系統(tǒng),并實時反映生產能耗數據。其智能制造與能源總監(jiān)李萍表示,能夠拿到窯爐更全面的數據才能做更深入的挖掘?!氨M量多采用新能源,把高新技術產品放在更重要的位置?!?/p>
C
加速應用清潔能源 探索碳回收和利用
以陶瓷窯爐技術創(chuàng)新助力節(jié)能減碳是重中之重,可以看到,在窯爐的“兩端”除了不斷加速對清潔能源的應用,另一端碳回收和利用也為建陶行業(yè)打開了更廣闊的未來。
“我們的陶瓷窯爐消耗燃料,要減少碳排放,探索把二氧化碳盡量回收是一個有效途徑?!毙旅髦榍安痪蒙暾埩藢@母G爐再循環(huán)系統(tǒng)圖,針對天然氣陶瓷窯爐進一步提出減少天然氣產生粉塵、硫化物和氮氧化物,同時能將二氧化碳回收利用,并使煙氣溫度降到大氣溫度凈零排放系統(tǒng)的溫度,可以最大限度減少二氧化碳向大氣的排放又能節(jié)省能源和消耗,節(jié)省運行成本和資源的浪費。
李萍表示,使用天然氣的窯爐提供了再循環(huán)條件,可以實現(xiàn)利用富氧燃燒技術回收原本排放至大氣中的二氧化碳?!岸趸家彩强梢宰鳛橐环N化工原料在其他的地方利用?!?/p>
對窯爐增加二氧化碳回收功能,進一步削減碳排放,多家企業(yè)已有探索。
知名陶機供應商——佛山市科達機電有限公司已經展開布局。其正在研究的核心技術,就是以天然氣作為熱源,采用“富氧燃燒”等技術,窯爐排放的二氧化碳濃度有望提高到90%,達到回收利用的經濟性要求。
“前端節(jié)能減排、減碳,把總量控制下來,在排放的時候自己也要能‘消化’。減碳及碳回收都可成為窯爐公司的業(yè)務,可以通過對現(xiàn)有窯爐的改造和新窯爐的建設,把減碳和碳回收變成窯爐公司的業(yè)務。”廣東陶瓷協(xié)會專家委員會副主任黃惠寧呼吁窯爐公司要加快對碳回收的相關研究,“未來的轉型方向就是把企業(yè)生產的碳回收起來,這是非常大的市場前景。這是陶瓷行業(yè)的未來?!?/p>
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建立綠色生產領先優(yōu)勢 多家陶企獲評國家級“綠色工廠”
在改善陶瓷行業(yè)高碳排放的過程中,佛山陶瓷一直在積累經驗,主動出擊。此前的高要求環(huán)保監(jiān)管,佛山陶企就通過綠色制造提高生產效能使內生動力持續(xù)增強,也促進了佛山陶瓷產業(yè)在全國率先建立起綠色生產的領先優(yōu)勢。在眾多陶瓷品牌中,佛山的蒙娜麗莎、新明珠、科達、宏宇、歐神諾、金牌、新潤成已在行動中脫穎而出,被評為國家級“綠色工廠”。
在佛山陶瓷協(xié)會副秘書長潘勇文看來,陶瓷行業(yè)對于低碳是具有較高敏感性的。“如果排放不達標,是會被政府關停的,所以佛山很多陶企很早就具備低碳發(fā)展的意識?!?/p>
堅持綠色低碳發(fā)展理念的蒙娜麗莎,多次榮獲“低碳榜樣企業(yè)”稱號。除了佛山基地外,其江西基地也正全面著手天然氣改造規(guī)劃,并力圖讓所有的基地都盡可能實施清潔燃料。蒙娜麗莎通過布局生產端、產品端、應用端等方面創(chuàng)新技術,研發(fā)適用產品與應用渠道,在市場端推廣節(jié)能低碳產品,促進培育低碳消費理念。
東鵬集團在豐城的基地工廠,總投資15億元,占地1400畝。通過綠色用電、數字化智能制造、系統(tǒng)化減排、回收利用四大舉措,集齊碳中和“四大金剛”為生產節(jié)能減排保駕護航。光伏發(fā)電每年為其節(jié)省超3700噸標煤,100%的廢渣回收利用可有效實現(xiàn)40%的節(jié)能降耗率,獲頒不少認證綠色低碳證書。
種種探索與成效,都是佛山陶瓷行業(yè)積極應對變局的縮影。潘勇文認為,碳排放也是體系工程,整個陶瓷生產工藝從開始到結束是一個系統(tǒng),需要有具體的核算、數據支撐。
“我們出臺每一項政策,都是在促進市場發(fā)展前提下進行的,企業(yè)也要有生存與發(fā)展的空間?!迸擞挛谋硎?,整個行業(yè)對于達到“雙碳”的目標是一致的,當下還需有明確性的政策指引與分析論證,共同助力按時實現(xiàn)“雙碳”使命。
采寫:南都記者 劉鈺瀅 路漫漫 攝影:南都記者 鄭俊彬
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