水泥行业能源政策
自2021年以来，国家及政府对水泥行业的能源格局进行了政策性引导，推出了一系列规划文件，有望在2030年促使水泥行业大转型，以清洁能源替代部分传统化石能源，最终实现减少碳排放的目标。水泥企业在政策实施期间的参与行动，清洁燃料的选用与替代，可有效减少碳排放，改善企业的ESG碳排放表现；且在清洁燃料的选用过程中，同样也可促进企业其他ESG指标的表现提升。在清洁能源当中，生物质燃料性能与水泥加工工艺流程最为适配，本期深圳千合将为大家解析如何通过生物质燃料实现水泥企业的碳排放表现改善。
《“十四五”工业绿色发展规划》
《“十四五”工业绿色发展规划》（以下简称《“十四五”规划》）对于水泥行业的能源使用提出了期望与要求：
①水泥窑高比例燃料替代；
②鼓励氢能、生物燃料、垃圾衍生燃料等替代能源在钢铁、水泥等行业的应用；
③严格控制煤化工等主要用煤行业煤炭消费，鼓励有条件地区新建、改扩建项目实行用煤减量替代；
④严格控制煤化工等主要用煤行业煤炭消费，鼓励有条件地区新建、改扩建项目实行用煤减量替代。
《“十四五”规划》中以上四点要求明确了一个方向，水泥行业的化石燃料替代是必然选择，并且也提出了理想的替代燃料，其中生物质燃料是当下能源转型的优选项。
《2030年前碳达峰行动方案》
2021年10月24日 国务院关于印发《2030年前碳达峰行动方案》（以下简称行动方案）的通知，把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局，确保如期实现2030年前碳达峰和2060年碳中和目标。
其中详细阐述了对于能源转型和新能源发展的规划，基于我国的“富煤、贫油、少气”的能源特点，同时也要基于我国对于能源存量的需求，在保障经济发展的前提下，实现新能源的
份额提升，推动能源低碳的转型，稳中有序推动“碳达峰 碳中和”目标实现，确保安全降碳。以及对于未来的新能源发展的期盼，在“十五五”期间（2026年—2030年），争取能源产业结构调整取得重大进展；到2025年，非化石能源消费比重达到20%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，为实现碳达峰奠定坚实基础。到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，顺利实现2030年前碳达峰目标。
引导企业转变用能方式，加强大宗固废综合利用，其中就包括农作物秸秆，而秸秆正是生物质燃料最主要的原料。因此，严格禁烧秸秆，可保护生物质燃料的原材料，而进行相关技术研发能实现秸秆高值化利用，并且配套完善的收储运体系，使得原料可运输至全国各地的用能部门。
其他相关政策
2021年9月，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(中发【2021】36号文)印发。报告指出要积极发展非化石能源，实施可再生能源替代行动，其中包括合理利用生物质能。其中，也从投资角度限制了水泥行业的业务展开，严控水泥等高碳项目投资；水泥企业若想开展新项目、发展新业务，就必须要改善项目本身“高碳”性质。
生物质燃料
什么是生物质
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些燃料可再生，全生命周期没有碳排放。通过光合作用形成的生物质，光合作用过程中吸收二氧化碳的量，与其在燃料使用过程中的腐烂、焚烧的二氧化碳释放量相等，做到零排放。
生物质燃料，泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料。是可再生能源开发利用的重要方向。例如: 木屑、秸秆、果壳、动物粪便、绿化和农林垃圾等含有热值，可以替代燃料，减排二氧化碳。
生物质燃料用于水泥生产
生物质燃料在水泥加工的过程中，可以替代传统燃料燃烧供能过程。针对生物质燃料，水泥厂需要配备收集和存储场地；以秸秆为例，秸秆收割、堆放、自然干燥、运输至水泥厂储存库。入库储存后需要进行粉碎、计量，最终送料至传送带。当然根据季节不同，也可选择像树枝、木屑等其他生物质。
因为生物质的体积和密度与煤炭不同，因此传送带需要根据生物质燃料进行改进，保证均匀送料。秸秆燃烧快，燃烧后的烟气温度高，产生高于分解炉的富氧热烟高温烟气，入分解炉时的温度远高于分解炉温度，温度差值的热量，为水泥煅烧供能，从而替代了传统的燃煤供能。
生物质燃料ESG优势
通过生物质燃料替代化石燃料的行动，水泥加工过程中35%-40%的碳排放被完全消除，对于企业来说这是最直接的降碳方式。并且这种替代行为具有可延续性，每年度、每季度均可找到合适的生物质燃料进行替代。且生物质分布广泛，全球各地的水泥厂可因地制宜，找到适合、可得、价廉的生物质燃料，生物质燃料替代可帮助全水泥行业显著降低碳排放水平，大幅提升ESG绩效，更是造福全人类、缓解全球变暖的有力手段。除了碳排放这一项因素外，生物质替代化石燃料还在其他方面助力企业改善ESG表现。
煤炭是水泥厂常用的燃料，而煤炭中往往含有硫，根据不同硫含量分为低硫煤、中硫煤、高硫煤。煤在燃烧期间，所有的可燃硫都会在受热过程中释放出来，被氧化生成硫氧化物。硫氧化物不仅是有毒气体，并且释放到大气中还会造成酸雨的形成。采用生物质燃料的替代，可从根本上解决硫氧化物有害气体排放的问题，从而提升ESG废气排放的绩效。
生物质燃料来源于农田、果园等农林耕作区域，对于当地的农民来说，这些生物质不具有高利用价值，往往直接燃烧处理，无法产生经济价值。而水泥厂对于生物质燃料的收集，给当地的农民带来了一份收入，不仅回馈社会，也拉动了当地经济发展，这在ESG评价体系中是良好的加分项，体现对于社会责任的主动承担。
生物质燃料经济效益
对于水泥厂来说，由传统化石燃料转而使用生物质燃料，厂内设备需进行置换或改造。现在已经有成熟的改造专利技术，技术改造不仅方便而且投入少，并且生物质替代燃煤能享受政策性减排支持。
从长远周期看，替代经济效益巨大，与高煤价反差巨大，在焚烧炉或者窑炉高温充分燃烧条件下，以测定热值计算，一般2kg草本秸秆类生物质燃料可替代1kg优质原煤，1.4kg木质生物质燃料替代1kg标煤。煤炭价格波动与上涨导致水泥加工成本不可控，而生物质燃料价格相对较低且供应稳定。
生物质燃料改善方向
生物质燃料当前也存在一些问题需要改善，比如它的体积较大，需要工厂配备设备运输以及配置储存场地。生物质燃料的燃烧效率较低，燃烧过程中溢出的火苗和气体使得热能未被利用，而提高燃烧效率的方法主要有：(1) 足够高的温度；(2) 足够的氧；(3) 充分的燃烧时间；(4) 较少的能量逃逸。当前市场中有很多厂家正在致力于解决这一问题，开发出更加适合生物质燃料的分解炉，从而促进燃料的彻底分解和能量捕捉。目前市面上锅炉的燃机效率最高已经达到了90%~92%。
在未来能源布局转型的大趋势下，水泥企业要培养前瞻性思维，抓住时代机遇，进行自身的能源转型，降低碳排放，提升自身的ESG表现，为改善全球变暖贡献出一份力量。
