未来的水泥工厂是什么颜色？答案是绿色。工厂生产一线零员工，从原料到产品生产全过程智能控制，将城市垃圾和固废转化为企业生产燃料，生产全过程二氧化碳排放量为零……随着水泥行业摘掉高污染高排放帽子，不远的将来，水泥工厂将成为城市环境的净化器。
在朝着零员工、零碳排放、零废弃物排放工厂迈进的过程中，水泥行业不断进行生产工艺优化和技术改造，企业生产标准煤耗和用电量大幅下降。
科技创新是引擎
“绿色是水泥行业高质量发展的底色。未来，水泥行业要打造成绿色产业，为实现‘双碳’目标、建设美丽中国作出更大贡献。”在近日召开的中材国际第二届水泥绿色智能发展大会上，中国建材股份有限公司党委副书记、天山材料股份有限公司董事长刘燕表示。
国家统计局数据显示，今年前4个月，全国累计水泥产量5.09亿吨，同比下降10.3%，累计和单月水泥产量均为2011年以来最低水平。面对持续低迷的市场需求，水泥行业亟需低碳转型发展。
今年1月份，相关部门印发《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》，提出到2025年底前，重点区域取得明显进展，50%左右的水泥熟料产能完成改造；到2028年底前，重点区域水泥熟料生产企业基本完成改造，全国力争80%水泥熟料产能完成超低排放改造。这标志着我国继燃煤电厂、钢铁行业之后，又一传统行业全面实施超低排放改造。
水泥行业低碳转型发展，科技创新是引擎。“碳捕集、利用与封存技术是高碳排放行业实现碳中和的托底技术，发展CCUS技术是水泥行业实现碳中和的必要途径。”中国建材装备集团有限公司热化学反应实验室主任陈昌华介绍，水泥行业目前可行的碳捕集提纯技术主要分为两类，第一类是针对低浓度二氧化碳烟气的捕集提纯技术，第二类是通过燃烧过程实现二氧化碳自富集技术，主要采用全氧燃烧技术。
据了解，上述技术在实际应用中已见成效。例如，山东青州中联水泥有限公司20万吨/年全氧燃烧耦合碳捕集工程全氧燃烧富集系统已于今年年初正式投料运行，该系统使烟气中二氧化碳浓度从常规的20%至30%提高到75%以上，有效降低碳捕集提纯系统运行成本。
德国水泥协会首席执行官马丁·施奈德介绍，他们从2007年开始推出富氧燃烧技术并不断改进。企业除了使用新技术、新工艺，还应大力发展绿色市场。这需要买方市场去接受和推进绿色产品使用，并且与降低二氧化碳排放的基础设施联合起来。
除了应用先进技术降低二氧化碳排放，水泥行业还可通过资源化利用固体废弃物实现绿色发展。中国中材国际工程股份有限公司高级工程师汤升亮介绍，磷石膏是磷酸生产中排放的大宗固废，目前我国磷石膏堆存量已超过7亿吨，处理方式仍以堆存为主。
“磷石膏制酸联产水泥是解决磷石膏堆存的有效途径。”汤升亮以贵州磷化集团瓮福化工项目举例，该项目年处理磷石膏约140万吨，年产硫酸65万吨，联产水泥熟料60万吨/年，可节约石灰石资源80万吨/年，每年可减少因石灰石分解而排放的二氧化碳约30万吨。
数智融合是路径
当前，信息化、人工智能等新技术快速发展，数字化、智能化成为水泥行业转型发展的必由路径。
数据显示，截至2023年，工业和信息化部公布的绿色制造名单中，水泥行业有274家企业入选绿色工厂，有125家绿色矿山。
“除了加快绿色发展，水泥行业还要积极推进数字化、智能化，提升行业生产效率，促进企业绿色低碳转型升级发展。”中国水泥协会执行会长孔祥忠表示，在科技创新持续推动下，水泥工厂将不断拓展功能，与工业体系中更多产业实现交融。
孔祥忠表示，数字化智能化技术将与水泥行业深度融合。目前，智能工厂、智能检验检测、智慧物流等已大幅提升水泥企业生产经营管理效率。
在大规模设备更新和消费品以旧换新等政策指导下，水泥行业对新技术、新装备需求持续释放。智能化控制系统、低碳工艺改进、新一代节能装备、余热回收装置等技术仍有较大发展空间。
在中材国际总裁朱兵看来，未来水泥工厂除了具备零碳排放和固体、液体、气体“三废”近零排放特征之外，还应具备柔性化、智能化生产线，可以通过智能化方式，在水泥生产方面实现多品种、小批量生产。
天山材料股份有限公司总裁赵新军认为，水泥工厂应该要实现“三高”:高绿色、高智能化和高端化。经历200多年发展，水泥是为数不多没有被替代的材料，要在技术上融合创新，对矿山、工厂、产品以及物流整个产业链条加以改造。未来，水泥工厂应将5G互联网、人工智能高度融合，打造无人工厂、无人矿山，更多运用新技术、新工艺、新装备。
结构调整是方向
水泥是国民经济重要基础产业。据介绍，目前我国有1000多家水泥企业、1500条水泥生产线，但是产能利用率不到60%。孔祥忠坦言，水泥行业产能过剩仍在加剧，长期需求呈下降趋势，产业链供应链效益已触底。
“水泥行业除了要进行绿色智能转型，还要持续推进产能结构调整，包括部分产能压缩和退出。”孔祥忠建议，第一，用好常态化错峰生产政策，强化行业自律诚信，反垄断反不正当竞争，促进企业效益回升。
第二，鼓励有实力的企业进行市场整合。将行业内前10家大企业集团熟料产能在全国占比由现在的58%提升到70%以上，同时优化市场布局和资源合理配置。
第三，坚持科技创新，发展新质生产力。应用数智技术和绿色技术，降低生产经营成本，创建更多绿色工厂和绿色矿山。
第四，积极响应“一带一路”倡议，将我国水泥先进技术、装备、管理、服务推向世界，提升企业国际化经营能力和水平。
作为世界上最大的水泥生产国和消费国，我国水泥产量长期稳居世界第一位。近年来，随着水泥企业加快“走出去”步伐，为当地经济发展注入了活力，也提升了全球基础设施建设水平。截至2023年底，中国企业累计在境外已投产项目合计熟料产能5520万吨，水泥产能8117万吨。目前在产水泥项目中，中资企业全资投资占比约40%，合资约占60%。
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