余習(xí)娟
(廣東省能源集團(tuán)有限公司,廣州 510630)
2019年2月,《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》正式發(fā)布,其中提到,要構(gòu)建清潔低碳的能源體系,推動生產(chǎn)企業(yè)落實固廢的回收責(zé)任。廣東作為粵港澳大灣區(qū)的重要組成部分,對粉煤灰的綜合利用符合綠色發(fā)展理念,也是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要一環(huán)。筆者將結(jié)合廣東粉煤灰市場現(xiàn)狀,對灣區(qū)經(jīng)濟(jì)下粉煤灰規(guī)?;透咧祷眠M(jìn)行淺析。
煤電行業(yè)是粉煤灰最主要的產(chǎn)生來源,廣東是我國燃煤發(fā)電大省,也是粉煤灰產(chǎn)量大省。截至2018年底,廣東省燃煤電廠的裝機容量共約5 786.7萬kW,發(fā)電量為2 526億kW·h,全省粉煤灰產(chǎn)量約為2 200萬t。由于近年來燃煤機組的利用小時數(shù)逐年下降,粉煤灰的產(chǎn)量大致等于燃煤量×灰分×除塵效率,預(yù)計到2020年,全省的粉煤灰產(chǎn)量將同比基本持平。
粉煤灰的主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、SO3等,具有潛在活性高、礦物體化學(xué)穩(wěn)定性好、顆粒細(xì)、有害物質(zhì)少等特點[1]。粉煤灰的露天堆放容易產(chǎn)生揚塵,影響大氣環(huán)境;如果隨水滲入土壤后,會使土壤pH值升高,導(dǎo)致土地鹽堿化;如果滲入地下,會使地下水資源重金屬超標(biāo)進(jìn)而導(dǎo)致pH值升高[2]。因此,粉煤灰的綜合利用有著極其重要的環(huán)保意義。
對粉煤灰的綜合利用還具有經(jīng)濟(jì)和社會效益。在政策方面,“十三五”期間,國家從政策利導(dǎo)、資金支持等角度一如既往地加強對電力環(huán)保行業(yè)的支持;在市場方面,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速放緩,粵港澳大灣區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對新型環(huán)保材料的需求為粉煤灰的深加工提供了上升空間;在社會和技術(shù)方面,社會綠色意識的不斷加強以及脫硫脫硝工程技術(shù)和催化劑生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新,為粉煤灰綜合利用的發(fā)展提供了源源不斷的動力。
廣東省粉煤灰綜合利用以混凝土預(yù)拌和水泥生產(chǎn)為主,由于其應(yīng)用在混凝土預(yù)拌方面的經(jīng)濟(jì)性較高,因此一般集中在混凝土預(yù)拌行業(yè)。按廣東水泥和混凝土產(chǎn)業(yè)的工藝技術(shù)狀況、發(fā)展規(guī)劃,對粉煤灰的需求預(yù)測如表1所示。
表1 粉煤灰需求預(yù)測
以上預(yù)測主要為水泥和混凝土行業(yè)所需粉煤灰用量,未計算廣東墻體材料和建筑施工中的特殊需求,以及塑料、橡膠、涂料等行業(yè)的使用。受灣區(qū)經(jīng)濟(jì)的影響,建材行業(yè)將會迎來較高的市場需求,尤其是新材料、新技術(shù)的應(yīng)用將迎來更大的市場空間,水泥的需求勢必快速增長,粉煤灰的綜合利用也將由“增量擴張”進(jìn)入“提質(zhì)增效”時代,同質(zhì)化產(chǎn)品可能進(jìn)入價格競爭階段,差異化的高端建材、新型建材將成為結(jié)構(gòu)性熱點。
2.2.1 粉煤灰需求量分析
中國建筑研究院對廣東不同品質(zhì)粉煤灰的使用情況進(jìn)行調(diào)研,結(jié)果表明,現(xiàn)階段以II級灰市場接受程度最高,市場占比最大,同時行業(yè)對I級灰的潛在需求極高,僅是因為I級灰供應(yīng)不足而導(dǎo)致無法大規(guī)模應(yīng)用。
2.2.2 粉煤灰的價格分析
粉煤灰的利用,不僅可以改善混凝土的性能,還可以取代部分水泥的摻配量,從而降低混凝土的生產(chǎn)成本(注:按1.5 kg粉煤灰可取代1 kg水泥,如果粉煤灰的價格低于水泥價格的2/3,就可減少混凝土的生產(chǎn)成本)。受我國低碳經(jīng)濟(jì)政策的影響,水泥工業(yè)發(fā)展受限,廣東省的水泥價格不斷走高,同時也拉動了粉煤灰的價格不斷提升。2017年3月至2019年3月,廣東省水泥價格上漲38.2%,而粉煤灰價格則上漲了32.5%,可以預(yù)期,隨著灣區(qū)基建及其他配套項目的陸續(xù)啟動,水泥價格將不斷上漲,粉煤灰價格也將逐步走高。
目前,除沙角C、媽灣、佛山恒益電廠等少量電廠將粉煤灰分選加工為I和II級灰外,其余電廠和其他區(qū)域都是直接以原灰銷售為主。另外,各電廠粉煤灰銷售以經(jīng)銷再分銷為主,直銷甚少。作為粉煤灰的產(chǎn)生者,電廠應(yīng)根據(jù)自身條件,注重研發(fā)粉煤灰綜合利用技術(shù),將粉煤灰深加工成系列產(chǎn)品。例如,建立粉煤灰深加工項目,做好粉煤灰的分選和加工等,引入第三方質(zhì)量認(rèn)證,做好銷售渠道建設(shè)等工作,提高粉煤灰綜合利用的主動性,達(dá)到減少甚至杜絕粉煤灰濕排,確保電廠安全生產(chǎn)的目的。燃煤電廠粉煤灰綜合利用價值鏈如圖1所示。
此外,要結(jié)合各個電廠的資源特性和區(qū)域位置,構(gòu)建科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)鏈條。由于各個燃煤電廠所在區(qū)域的粉煤灰消納市場不同,要根據(jù)企業(yè)自身情況,加強政府、企業(yè)、高校、用戶的合作,形成產(chǎn)業(yè)協(xié)同合力,形成不同企業(yè)、行業(yè)和地區(qū)間粉煤灰綜合利用的良好機制,推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
科技創(chuàng)新是粉煤灰綜合利用的助推器,經(jīng)過多年的發(fā)展,粉煤灰在建材等方面的綜合利用已經(jīng)具備了較為成熟的技術(shù),但由于進(jìn)入門檻較低,大部分技術(shù)含量不高。隨著粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的推進(jìn),燃煤副產(chǎn)品高附加值領(lǐng)域的市場空白,將有望迎來迅速增長的黃金期。例如,將粉煤灰深加工后,通過分級、改性后的高分子材料產(chǎn)品,可以廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、電纜、軍工材料等行業(yè),并能替代炭黑、碳酸鈣等自然資源;還可以進(jìn)行精細(xì)化的高附加值領(lǐng)域深加工,如稀有金屬的提取等。在灣區(qū)經(jīng)濟(jì)下,粵港澳中心城市的科研和技術(shù)力量將能更大程度地開展交流合作,資金、產(chǎn)品、場所、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)等方面的共享將進(jìn)一步加深,隨著粉煤灰綜合利用行業(yè)科研技術(shù)的進(jìn)一步成熟以及不斷的創(chuàng)新,“小、亂”型企業(yè)必將逐步被兼并或做大,環(huán)保行業(yè)的集中度和成熟度將不斷提高。
圖1 燃煤電廠粉煤灰綜合利用價值鏈
國家一直重視資源的綜合利用,尤其是對排放量大、堆存量大、污染嚴(yán)重的固體廢棄物,在宏觀指導(dǎo)方面制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和相關(guān)規(guī)劃指標(biāo)。在“十三五”轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵期和陣痛期,對粉煤灰的綜合利用也處于格局變化、挑戰(zhàn)重重的關(guān)鍵時期。2019年1月,國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)大宗固體廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的通知》。該通知要求,以粉煤灰等大宗固體廢棄物為重點,加強產(chǎn)品開發(fā)、制度修訂和重點項目的培育等工作,將進(jìn)一步助推粉煤灰的綜合利用。
在粵港澳大灣區(qū)綠色低碳發(fā)展模式的背景下,可以因地制宜,完善相關(guān)配套制度。對于用灰企業(yè),可培育一批節(jié)能環(huán)保骨干企業(yè),對采用新技術(shù)的企業(yè)落實土地、稅收等方面政策,提高企業(yè)用灰熱情;對于電力行業(yè),要進(jìn)一步規(guī)范其發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè),可出臺及落實優(yōu)惠政策,加大資金支持,從電價和稅收上鼓勵電力環(huán)保行業(yè)的發(fā)展;對于高校和科研機構(gòu),進(jìn)一步加強粵港、粵澳及泛珠三角區(qū)域產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,提高科技投入,制定產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,形成以研發(fā)、生產(chǎn)、儲存、銷售等為一體的產(chǎn)業(yè)集群。
廣東省粉煤灰的綜合利用擁有較完善的市場和較成熟的技術(shù)開發(fā)力量,隨著粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的不斷推進(jìn)和發(fā)展,粉煤灰的開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訉拸V,助力廣東經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新的發(fā)展時期。