蒋明麟：建材工业节能

　　前  言

　　建筑材料产业是中国国民经济建设的重要基础原材料产业之一，按照中国现行统计口径，建筑材料主要包括水泥、平板玻璃及加工、建筑卫生陶瓷、房建材料、非金属矿及其制品、无机非金属新材料等门类。目前，中国已成为全球最大的建材生产和消费国，建材工业年能源消耗量占中 国能源消耗总量的7%。建材工业生产既消耗能源，又有巨大的节能潜力，许多工业废弃物都可作为建材产品生产的替代原料和替代燃料；同时建材产品还可为建筑节能提供基础材料的支撑，一些新型建材产品可为新能源的发展提供基础材料和部件。在能源问题日益制约经济、社会发展的今天，中国政府已作出了建设节约型社会的战略部署，建材工业作为中国国民经济的重要产业和高耗能产业，在节能减排及能源结构调整中大有可为，在中国建设节约型社会中将起重要作用。

　　一、建材工业现状及在中国国民经济中的地位

　　1、中国已成为全球最大的建材生产国

　　改革开放以来特别是进入新世纪，中国建材工业得到了快速的发展，主要行业生产技术水平已达到或接近国际先进水平，产业体系配套、完整，门类众多，品种齐全，规模庞大，基本满足了国民经济建设和人民生活水平提高对建材产品的需求，中国已经成为全球最大的建材生产国（见表1及表2）。

　　2、建材工业和建筑业一并被列入中国国民经济发展的支柱产业

　　建材工业是中国国民经济的重要原材料工业，在国民经济发展中具有重要的地位和作用。在《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》中，建材工业和建筑业一并被列入国民经济发展的支柱产业。2007年中国建材工业和建筑业增加值的总和已占到中国国内生产总值的 7.21%。

　　3、中国建材工业年能耗总量位居各工业部门第三位

　　根据中国建材联合会的数据，2007年规模以上（指年销售额在500万元以上）建材工业企业的总能耗为1.95亿吨标煤（见图1），占中国能源消耗总量的7.35%，占中国工业能源消耗总量的11.14%，位居各工业部门第三位；其中煤炭和电力折合标准煤占建材能耗总量的90.50%，是建材工业的主要消耗能源（见图2）

图1  2001-2007年规模以上建材企业能源消耗量

图2    中国建材工业能源消耗构成

　　二、中国建材工业节能取得的巨大成绩

　　中国建材工业的发展和进步，无不与以节约能源为中心的技术进步、结构调整紧密相关。特别是进入新世纪以来，在全行业的努力下，节能工作取得了显著成效。

　　1、能源消耗的增长低于生产的增长

　　虽然建材工业能源消耗总量随生产的持续快速增长呈增加态势，但从建材工业增加值年均增长、主要产品产量增长速度和能源消耗增长率变化分析：2000--2007年建材工业增加值年均增长率为20.08%,主要建材产品水泥、平板玻璃、陶瓷砖产量年均分别增长12.48%、16.38%和17.41%，而同期建材能源消耗总量年均增长为1.10%，建材能源消耗的增长低于生产的增长。

图3  2000-2007年建材工业增加值和能源消耗总量增长率

　　2、主要产品单位综合能耗逐年下降

　　水泥工业，规模以上水泥企业水泥综合能耗已由2002年的129.1千克标煤/吨，下降到2007年的115千克标煤/吨，下降了10.92%。

　　玻璃工业，规模以上企业平板玻璃综合能耗也由2002年的20.3千克标煤/重箱，下降到2007年的17千克标煤/重箱，下降了16.26%。

　　墙体材料工业，累计节约能源超过8000多万吨标煤、利用废渣7亿多吨，取得了较好的社会和经济效益。

　　3、建材工业万元增加值综合能耗大幅下降

　　随着建材行业结构的不断优化及水泥、平板玻璃等主要建材产品单位能耗的下降，建材工业万元增加值综合能耗大幅下降。2007年建材工业万元增加值能耗为5.1吨标准煤，比上年下降12％，与2000年10吨标准煤相比，降低幅度达49%（见图4）。

图4  2000～2007年建材工业万元增加值综合能耗

　　三、建材工业节能前景

　　1、建材工业节能目标（2010年）

　　（1）总目标：到2010年，力争使建材工业万元增加值能耗比“十五”末期降低20%。

　　（2）主要行业节能目标

　　水泥工业：新型干法水泥能耗指标达到中等发达国家水平。日产4000吨以上大型新型干法生产线熟料热耗小于740千卡/千克，吨水泥综合电耗小于95千瓦时。

　　平板玻璃工业：平板玻璃综合能耗下降20%，浮法玻璃平均能耗降低到6500千焦/千克玻璃液以下。

　　建筑卫生陶瓷工业：建筑卫生陶瓷单位综合能耗下降约20%。

　　玻璃纤维工业：池窑拉丝生产线单位能耗达到1吨标煤/吨纱以下。

　　墙体材料工业：每万块标砖耗标煤下降15%以上。

　　2、建材工业节能前景分析

　　（1）产业结构调整是中国建材工业最大的节能潜力所在

　　尽管中国建材产业结构调整已取得明显成效，但水泥工业中以落后的立窑为主体的工艺所生产的水泥还占近50%，墙体材料中也仍有近一半为实心粘土砖，这种情况与发达国家基本上均是采用新型干法工艺和主要生产新型墙体材料产品有着巨大的差距。而正是由于这些落后工艺的存在，使得许多建材产品单位能耗水平与世界先进水平存在明显差距。如，目前大型水泥企业新型干法工艺的热耗指标已接近世界先进水平，但水泥综合电耗指标还有较大差距，世界先进水平的水泥综合电耗只有85kWh/吨水泥，而中国还在100kWh/吨水泥左右；现有的平板玻璃生产工艺已与国际接轨，但在产品质量和能耗上与国际水平仍存在一定的差距，目前平板玻璃平均热耗为7800千焦/千克玻璃液，比国际先进水平高出30%以上，熔窑热效率比发达国家低5%～10%。因此，加快淘汰落后工艺，大力发展先进工艺是中国建材工业未来最大的节能潜力所在。

　　如，水泥工业，通过大力发展新型干法工艺，加快淘汰立窑等落后工艺。按照“十一五”末累计淘汰落后生产能力2.5亿吨、新型干法水泥生产能力比重达到70%，则可实现节约标准煤超过1000万吨。

　　再如，墙体材料工业，通过积极推广新型墙体材料，按照“十一五”末新型墙体材料总量的比重达到55%以上，可实现节约标准煤超过800万吨。

　　（2）固体废弃物和废热在建材工业中的利用前景广阔

　　①对工业固体废弃物的利用前景广阔。中国有数以亿吨计的煤矸石、粉煤灰堆积存量，而且每年还以上亿吨的数量继续增加。许多工业废弃物都可作为生产建材产品的替代原料和替代燃料，如利用煤矸石、粉煤灰制砖取代部分实心粘土砖，不仅有利于节约土地，同时还可节约大量能源。据测算，每增加使用1亿吨煤矸石和粉煤灰制砖将实现节约能源600万吨左右标准煤。

　　②对可燃废弃物的利用有很大的发展空间。在发达国家，许多可燃废弃物如废轮胎、塑料包装物、造纸废液、废机油、废油墨、废溶剂和生活垃圾等已广为用作水泥工业代用燃料，不少国家燃料代用率已超过40%，而中国在这方面刚刚起步，目前仅有少数企业在探索利用；生活垃圾的利用尚未付诸实施。

　　如果通过若干年努力使中国水泥工业利用可燃废弃物替代燃料率达到10%，将实现节约能源超过1000万吨标准煤。

　　③窑炉余热利用将成为建材工业节能的重要措施。建材产品大多通过工业窑炉来生产，窑炉余热有很大的利用余地。近年来，水泥窑纯低温余热发电技术的应用得到了长足发展，技术水平不断提高，截止2007年底，中国已有100多条新型干法水泥熟料生产线安装了纯低温余热发电设备，吨熟料发电量已达36千瓦时；利用浮法玻璃熔窑废气余热发电也开始起步，墙体材料、建筑卫生陶瓷工业的窑炉余热也都有很大的利用空间。

　　以水泥工业为例，采用纯低温余热发电技术，可使水泥生产外供电降低30%，若未来40%新型干法水泥生产线采用余热发电技术，将可实现节能约300万吨标煤。

　　（3）发展节能型材料，为建筑节能作贡献

　　中国建筑能耗巨大。资料显示，建筑能耗的总量占全国能源总消费的比例呈逐年上升的趋势，已从1992年的15%提高到现在的27.5%。而目前中国的新建建筑中80%以上为高耗能建筑，单位建筑面积能耗是发达国家的二至三倍。因此，建筑节能必将是未来建筑发展的重点和方向。

　　建筑业与建材业同属一个大的产业链，建材业是建筑业的物质基础，对建材的选用很大程度上决定了建筑的“节能”程度。因此，发展节能建筑需要以节能型建筑结构体系和新型建材产品为重要支撑。在《建材工业“十一五”发展规划纲要》中已明确提出，积极开发和生产新型墙体材料和节能型门窗、屋顶材料，推广应用建筑综合节能保温体系和技术，充分利用各种工业废弃物，大力发展节能环保的新型墙体材料产品，同时加快发展节能型门窗等建筑围护材料。

　　（4）为发展新能源提供报务

　　①发展可再生能源是人类的必然选择

　　可再生能源在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。从20世纪70年代发生世界性能源危机以来，许多国家都更加重视新能源和可再生能源的研究、开发和利用工作。中国在《可再生能源发展“十一五”规划》中明确提出，将加快发展水电、风电、太阳能热利用、沼气等技术成熟、市场竞争力强的可再生能源，尽快提高可再生能源在能源结构中的比重。

　　②建筑材料在新能源的发展中将起到重要的作用

　　如，玻璃产品在太阳能利用中作为重要的支撑材料。在太阳能利用装置的制造过程中，透光材料、吸收涂层和各种反射薄膜、太阳能电池等都离不开玻璃，如晶体硅光伏发电系统中，每100瓦装置约需钢化超白玻璃1—2平方米，集热式太阳能发电系统则要大量使用优质超白浮法玻璃制造聚热镜面，玻璃产品已成为太阳能开发与利用中不可缺少的材料。

　　又如，玻璃钢产品用于风力发电装置部件中。众所周知，风机叶片是风力发电系统的关键动部件，目前的叶片所用材质已由木质、帆布等发展为玻璃钢和金属(铝合金)等，其中玻璃钢叶片重量轻,比强度高,它的抗疲劳强度高,寿命也较长,在风力发电中的应用效果显著。 风力发电始终受到世界各国的重视，中国风能资源丰富，发展风电业前景十分广阔，中国发布的《可再生能源中长期发展规划》中确定，到2010年，风电总装机容量将达到500万千瓦，2020年将达到3000万千瓦。随着风力发电的发展，玻璃钢在风力发电中的应用前景广阔。

　　四、建议

　　建筑材料产业作为中国国民经济建设的重要基础原材料产业，在建设节约型社会中不仅自身节能潜力大，而且对建筑节能及新能源的发展将起到重要作用，为推动建材工业节能水平的提高，实现建材工业的进一步节能，提出如下建议：

　　1、设立“国家节能技术发展基金”。用于支持高等院校、大型企业等科研院所节能技术及装备的研究与开发。建材工业的节能技术与装备开发应列为重点支持领域。

　　2、进一步扩大开放，加强国际合作。欢迎与各国政府、企业、民间组织多层次的合作，相互学习，不断吸收国际先进经验，推动中国建材工业节能技术与水平的进一步提高，为人类的可持续发展作贡献！