绿色建材成为行业“新蓝海”,建陶企业如何在绿色发展大潮中占有一席之地?

陶瓷卫浴望远镜 2023-08-01
6219 字丨阅读本文需 14 分钟

2022年11月,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、生态环境部、住房和城乡建设部四部门联合印发了《建材行业碳达峰实施方案》。方案提出,“十五五”期间,建材行业绿色低碳关键技术产业化实现重大突破,原燃料替代水平大幅提高,基本建立绿色低碳循环发展的产业体系。这标志着建材行业将进入绿色发展阶段,未来,只有绿色、低碳的环保型建材才能在市场上有立足之地,传统高耗能产品将被淘汰。

当前,绿色建材及绿色建筑已成为一片“新蓝海”,具有相当规模的市场潜力。建陶企业如何在未来建材市场绿色发展大潮中占有一席之地?

01

建陶行业的减碳行动

在当今的环保大潮中,许多行业都在积极寻求低碳、绿色的可持续发展之路。陶瓷行业,尤其是各大品牌陶企,也在其列。近年来,我们看到了一系列关于减碳、环保的创新行动。

动作一:能源结构优化

首先,优化能源结构是各大品牌陶企减碳的重要手段。传统的煤炭等高碳能源正在被逐步替代,取而代之的是更清洁的天然气、电力等。比如,某知名陶企已经在生产线中全面使用天然气作为燃料,大大降低了碳排放。

动作二:节能技术和设备的推广

其次,各大陶企也在积极应用节能技术和设备,如高效节能窑炉、节能水泵等。这些技术和设备的运用,不仅能在生产过程中减少能源消耗,还能降低碳排放。

动作三:资源回收再利用

再者,品牌陶企们也在积极推动资源回收再利用。生产过程中的废料,如废砖、废釉等,都会被重新利用,减少浪费,同时也降低了新资源的消耗。

动作四:环保材料的使用

另外,各大陶企也在推广使用环保材料。例如,使用可降解的生物质材料,以及使用低辐射(low-e)玻璃、无毒无辐射的陶瓷材料等。

动作五:绿色物流

在物流环节,一些陶企开始使用更加环保的运输方式,如电动车或者低碳物流企业,从而降低运输过程中的碳排放。

动作六:共同环保行动

除了自身的努力,各大陶企也在联合起来,共同推动环保行动。例如,共同投资研发环保技术,共享环保经验等。

动作七:环保教育和公众参与

最后,各大陶企也意识到,减碳行动不仅仅是企业的责任,也需要全社会的参与。因此,他们开始积极推动环保教育,提高公众的环保意识。例如,通过公开的环保讲座、主题活动等形式,向公众普及环保知识,鼓励公众参与到环保行动中来。

02

建陶行业未来可用能源

根据国家有关部门发布的数据,2020年我国能源消费结构继续优化,消费总量49.8亿吨标准煤,煤炭消费比重进一步降至58%以内,天然气占比提高至8.5%,水核风光电等清洁能源的消费量占能源消费总量的比重已接近16%。

《能源生产和消费革命战略》(2016—2030)提出,2021—2030 年,可再生能源、天然气和核能利用持续增长,高碳化石能源利用大幅减少。能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内,非化石能源占能源消费总量比重达到20%左右,天然气占比达到15%左右,新增能源需求主要依靠清洁能源满足。展望2050年,能源消费总量基本稳定,非化石能源占比超过一半。

为实现2030碳达峰、2060碳中和目标,建筑陶瓷行业用能需向低碳、零碳能源转型升级。

1. 2030年前,天然气将成为行业使用的主要能源,但其价格和供应量等因素制约了天然气在行业的应用

天然气是清洁低碳的化石能源,将在全球能源绿色低碳转型中发挥重要作用。当前及未来较长时期,我国能源发展进入增量替代和存量替代并存的发展阶段,推动能源绿色低碳转型,有序扩大天然气利用规模,是助力能源碳达峰,构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要实现途径之一。

未来15年,天然气供应量和消费量将呈上升趋势

2020年,中国天然气产量1925亿立方米,同比增长9.8%。天然气产量增速连续两年快于消费增速,供应安全保障能力持续提升。天然气进口量1404亿立方米,同比增加3.6%。中国天然气消费量3280亿立方米,增量约220亿立方米,同比增长6.9%,占一次能源消费总量的8.4%。

通过合理引导和市场建设,预计2025年天然气消费规模达到4300亿~4500亿立方米,2030年达到5500亿~6000亿立方米,其后天然气消费稳步可持续增长,2040年前后进入发展平台期。此后,随着电能、氢能替代加速,终端天然气消费量稳步下降,2060年降至500~1600亿立方米。

在发热量相同的情况下,天然气的碳排放量比标准煤低近40%

国家发改委《节能低碳技术推广管理暂行办法》推荐的排放因子,煤炭取2.64 tCO2/tce,天然气取1.63 tCO2 / tce。采用天然气代替煤炭,可减排二氧化碳接近40%。

建筑陶瓷辊道窑采用天然气代替煤制气,具有节能效果

窑炉使用煤制气时,由于煤制气的热值较低,为获得同样的窑内温度和保证窑内横向温差一致,所使用的窑炉煤制气烧嘴所配置风燃比较大,导致窑炉排烟量增加而增加了热量损失,因而煤制气的燃烧效率比使用天然气的燃烧效率低。窑炉从原来使用煤制气改为使用天然气之后,由于降低窑炉燃烧过程空气系数,减少了入窑的助燃风量和减少了出窑的排烟量,可以减少排烟热量损失,具有节能效果。

天然气占比提升空间较大

2020年,建筑陶瓷产量85.69亿平方米,消耗能源4700万吨标准煤。经测算,其中天然气约100亿立方米。天然气消费量占全国消费量的3%,占工业用天然气消费量的8.1%。随着“煤改气”政策的深入推进、“双碳”战略的实施,以及天然气“节能降碳”的优势,建筑陶瓷行业用能结构中天然气占比将进一步提升,成为行业主要的能源。

2030年,按天然气在建筑陶瓷生产综合能耗中的占比达到60%计算,天然气需求量约为300亿立方米,约占全国需求量的5%。

天然气价格和供应量等因素限制了其在建筑陶瓷行业的应用

天然气价格波动很大,特别是到了冬季供暖季,价格成倍上涨。燃料成本占陶瓷砖生产成本的30%以上,普通陶瓷砖对天然气价格波动非常敏感,微薄的利润很容易被上涨的气价抵消。天然气供应量不能保证,断供现象频发,陶瓷企业损失惨重。以上因素导致陶瓷企业应用天然气的意愿降低。虽然“煤改气”政策深入推进,层层加码,甚至“一刀切”,但天然气替代煤制气进展依然缓慢。充足的供应量,稳定的价格,成为陶瓷企业共同的心声。据报道,液化天然气期货于2021年底正式获得证监会立项批复,正在加快推进上市工作。天然气期货上市以后,有助于形成我国天然气基准价格,减少天然气价格波动。

2. 2030年前,可用氢能不能满足行业大范围应用,局部有条件的地区可使用

氢能有“灰氢”、“蓝氢”、“绿氢”之分。目前国际上主要使用天然气制氢,我国则以煤制氢为主。全球制氢技术的主流选择是化石能源制氢,主要是由于化石能源制氢的成本较低,其中天然气制氢由于清洁性好、效率高、成本相对较低,占到全球48%。我国能源结构为“富煤少气”,煤制氢成本要低于天然气制氢,因而国内煤制氢占比最大(64%),其次为工业副产(21%)。

2020年我国氢气产量约3342万吨,占世界氢气产量的近三分之一,是世界第一产氢大国,来源主要是化石能源制氢,电解水制氢不足1%。在终端消费领域,氢作为工业原料利用占比99%以上,氢作为能源利用占比不足0.1%,主要以氢燃料电池汽车的形式在交通部门利用。

预计到2030年,我国氢气年产量将达到3700万吨,电解水制氢占比达到15%左右。大部分氢气用于工业原料,作为能源利用的消费量为320万吨,折合标煤1300万吨,其中有1000万吨标煤左右用于氢燃料电池汽车。

2030年前,可作为能源用于建筑陶瓷行业的的氢能远低于行业用能年消耗量,无法在行业内普遍应用,且不考虑运输、储存以及成本问题。但是某些靠近氢资源丰富(如工业副产氢)的产区或企业,可考虑采用氢能作为主要能源,并加大氢能在建筑陶瓷产品方面的研发应用力度。

3. 绿色电力及窑炉电气化是行业实现碳中和的关键

天然气虽然“节能降碳”,但还属于化石能源,仍有碳排放。2030年之后,行业能源结构将逐步向零碳能源转变。掺氢天然气或是一个过渡,氢能、生物质能等可作为补充。随着工业部门电气化水平的提升,建筑陶瓷行业用能将最终选用绿色电力。

根据温室气体排放报告补充数据表,2015年全国电网平均排放因子为 0.6101 tCO2/MWh,这一数据在此后的几年中一直被采用。2021年12月,在生态环境部办公厅最新发布的关于公开征求《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施(2021年修订版)》 (征求意见稿)中,全国电网平均排放因子调整为最新的0.5839tCO2/MWh,下降约4.3%。这一数字的下降体现出近年我国风电、光伏等清洁能源的飞速发展和火电厂平均供电标准煤耗的不断降低。

按0.5839tCO2/MWh进行折算,当前电力的二氧化碳排放因子为4.75kgCO2/kgce,其排放量是煤炭的约1.8倍,天然气的约2.8倍。因此当前阶段,行业电气化程度越高,对应的间接二氧化碳排放量也越高。当绿色电力占比提高到一定程度,全国电网平均排放因子下降到0.2tCO2/MWh以下时,采用电力的排放量才与等热值的天然气相当。

(1)绿色电力在电力中的占比将大幅度提高

2020年,全国全口径发电量为76264亿千瓦时,比上年增长4.1%,其中,水电13553亿千瓦时,比上年增长4.1 %;火电51770亿千瓦时,比上年增长2.6%;核电3662亿千瓦时,比上年增长5.0%;并网风电4665亿千瓦时,比上年增长15.1%;并网太阳能发电2611亿千瓦时,比上年增长16.6%。

2020年全国全口径发电量结构

在“双碳”目标下,能源电力低碳化发展要求日益凸显,非化石能源发电装机容量将持续增长,电源结构朝着更加清洁低碳的方向发展。从发电量角度,非化石能源发电量占比由2020年的约30%逐步提升至2030年的50%,2060年80%-90%。

水电仍是可再生能源发电的主力军

水力发电是再生能源发电的“领头羊”,远比风力和太阳能的发电量多。水力发电在中国的地位大大提升,目前在中国发电份额中燃煤发电居首,水力发电居第二位。截至2020年底,中国水电装机约为3.7亿千瓦,约占全国发电总装机容量的19%;发电量约为13553亿千瓦时,占全部可再生能源发电量的60%以上。2020年,全国全口径发电装机容量达220058万千瓦,全国全口径水电装机容量达37016万千瓦,占全部装机容量的16.82%。根据中国水电发展远景规划,到2030年水电装机容量约为5.2亿千瓦,水电开发程度约60%。到2060年,水电装机约为7.0亿千瓦,水电开发程度为73%。

风电是第三大常规电源

风力发电是一种清洁无污染、可永续利用的能源利用形式。经过40年的发展,风电已经发展成为中国继火电、水电之后的第三大常规电源,且在各类电源之中已具备一定的成本优势。目前,全国风电累计并网规模达到2.82亿千瓦,年发电量约为0.5万亿千瓦时。陆上风电的发电成本已降至与燃煤发电成本相当的水平,有些地区每千瓦时电甚至比煤电还低0.1元,海上风电有望在2025年前后实现平价上网。

截至2020年底,全国风电累计装机容量为28153万千瓦,是2005年的225倍,占我国全部发电装机容量的12.8%。然而,风电在我国电力结构的比重仍然很低。2020年,全国风电发电量达到4665亿千瓦时,占全国总发电量的6.1%。

根据预测,2030年中国风电累计装机容量为4.45亿千瓦,2050年为12.54亿千瓦(大约是2020年实际风电累计装机容量的4.5倍);2030年风电发电量为0.84万亿千瓦时,2050年为2.45万亿千瓦时(大约是2020年的5倍)。2050年中国电力消费预计达到8万亿千瓦时(2020年全社会用电量7.51万亿千瓦时),这意味着届时风电在电力生产结构中的占比将达到30.6%。

光伏发电是增长最快的电源类型

近年来我国光伏发电保持快速增长,2020年装机容量已达2.5亿千瓦。在“整县光伏开发”等相关政策激励下,光伏发电发展将进一步提速。未来光伏发电将长期作为“双碳”目标下非化石能源发展的领跑者,在当前至2060年将保持强劲的增长势头,成为增长幅度最大的电源。

预计2025年和2030年装机容量将分别达到约5.5亿千瓦和8.0亿~8.3亿千瓦,2060年增长至20亿千瓦左右。光伏发电装机容量当前低于煤电、水电、风电,预计将于2030-2035年期间成为容量最大的电源。

核电容量将稳步增长

核电是清洁、可靠的电源,且其利用小时数较高,在风电、光伏发电大规模发展的情况下能够对系统电力电量平衡作出较大贡献,是实现“双碳”目标的重要力量,应当在确保安全的基础上高效发展核电。

2020年我国核电装机容量约为5000万千瓦。我国核电发展受到电站选址空间及规划建设周期等因素影响,在不发展内陆核电的情况下,预计2025年、2030年、2050年装机容量将分别达到约0.8亿、1.2亿、2.3亿千瓦,2050年后装机容量保持稳定。

(2)行业用能设备电气化发展成为必然趋势

据《中国能源电力发展展望》(2021),电能将逐步占据终端用能的核心地位,电气化率不断提升,2025年约为30%,2050年超过50%,2060年有望达到70%。

建筑陶瓷行业,2020年电能在综合能耗中的占比为10%-15%,提升空间很大。建筑陶瓷行业电气化率提升的关键在于窑炉设备的电气化。窑炉用能占比约60%,目前主要能源是煤制气和天然气。将气烧辊道窑改成电烧辊道窑成为提高行业电气化率的重要途径。

(3)电烧辊道窑比气烧更节能降碳

建筑陶瓷行业传统的烧成窑炉主要采用气烧辊道窑。电加热辊道窑是目前正在研发的新型窑炉,通过采用电烧辊道窑技术,无需助燃空气,烟气量下降80%以上,理论上烧成能耗降低50%左右。考虑气烧辊道窑余热利用,电烧辊道窑综合节能可达到20%以上。气烧辊道窑改为电烧,按电力中绿色电力占比80%计,碳排放量降低约85%,减排效果十分显著。

(4)未来电价将更具有竞争力

行业最关心的问题是能源的供应量及价格的问题。能源的供应量由国家统一规划。而能源价格方面,由于化石能源的不可再生性,预计一次能源价格将继续保持上升态势;随着绿色电力技术的进步以及其占比的逐渐增大,电力价格将呈现降低趋势,至少保持稳定,因此相比较于化石能源而言,电力价格将更加具有竞争力。这为行业电气化率的提升降低了阻碍。

03

案例:东鹏控股打造绿色发展新标杆

当下,随着全球气候变暖和能源危机加剧,低碳环保、节能减排已成为全球经济模式的大势所趋。制造业是中国国民经济的支柱产业和碳排放大户,其碳减排效果直接决定着中国低碳经济发展的目标能否顺利实现。作为建陶行业领军企业,东鹏控股奋行国家双碳布局,积极践行可持续发展之路。

东鹏控股董事长何新明表示,51年来,东鹏积极担当头部企业的绿色发展责任,围绕“低碳东鹏,绿建先锋”的绿色发展总体定位,从绿色制造、绿色产品、绿色解决方案三维度率先行动,形成系统化、体系化的绿色发展模式,致力于缔造新时代美好绿色人居,引领建陶行业创新变革。

东鹏湖口基地的成立和发展是承接东鹏绿色低碳发展的重要一环,其位于地理位置优越的江西湖口县高新园区,占地约600亩,以“绿色制造、绿色产品、循环利用、可持续发展”为发展核心,是集循环体系、节能减排优势为一体的先锋绿色城市工厂。

在产品研发上,东鹏积极践行“3R战略”,从“Reduce减少碳排”“Reuse循环利用”和“Recycle无机降解”三个维度率先行动、践行低碳化生产。

Reduce方面,湖口基地的绿色产品生态石免烧减排,无需燃料燃烧减少碳排放,目前已获三星级的绿色建材认证。

Reuse方面,生态石利用工业废弃物(如建筑废砖、玻璃废渣、抛光废渣等)作为原材料,循环利用,减少污染和浪费。

Recycle方面,生态石生产过程中全方位绿色低碳,废水废渣100%重复使用,且产品可无机降解,不会对生态环境造成破坏。

作为行业中首个以绿色理念与在地文化彼此融合的绿色城市工厂,东鹏湖口基地始终致力于发挥行业先锋模范作用,引领制造行业加快绿色发展和产业转型,为绿色可持续发展贡献东鹏智慧和东鹏力量。

深耕中国建陶行业五十一载,东鹏紧跟新时代要求与行业发展规律,制定《低碳全链管理方案》,坚持“智能制造+绿色生产”的发展模式。持续推出免烧生态石、生态软瓷等创新性低碳绿色产品,以及干法制粉、废渣利用等节能工艺,引领行业升级转型。通过引进数字化智能制造、系统化减排、生态石产品、光伏发电、回收利用五大行动,持续推动产业绿色升级。

多年来,东鹏在绿色可持续领域的积极探索,早已获得政府、权威社会组织的充分肯定。截止今日,东鹏已荣获《第一批绿色工厂示范单位》《中国环境标志产品认证证书》《中国低碳产品认证证书》《2022年绿色建材下乡推荐品牌》《2023年全国绿色建材下乡活动(广东站)推广企业》等数十项权威认证证书和荣誉。

作为陶瓷行业低碳转型的开路者、践行者,东鹏在不断探索与开拓中细耘绿色、笃行创新,实现中国陶瓷文化与现代绿色科技共生融合。未来,东鹏将秉承“以此为生,精于此道”的企业精神,通过创新驱动、精益运营、数字赋能、绿色低碳发展,引领中国制造业可持续高质量发展,为构筑绿色生态家园保驾护航。

文章来源: 陶瓷熔块官网, 有家就有佛山造产业IP,佛山陶瓷公布

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