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（中國建材雜志）水泥工業(yè)誕生至今已有近200年，中國第一家水泥廠建成至今也已有百余年，在這短暫而漫長的兩個世紀里，這種“柔軟”而“堅固”的灰色材料鋪設(shè)出了一條條筆直寬敞的道路，澆筑出一座座連通天塹的橋梁，構(gòu)建出一座座高樓林立、車水馬龍的城市，描繪出現(xiàn)代文明的雛形，同時也凝結(jié)了無數(shù)代建設(shè)者、水泥人的青春和汗水。
今年是華新水泥股份有限公司(以下簡稱“華新水泥”或“華新”)總裁李葉青進入水泥行業(yè)的第38年。38年來，李葉青一直致力于水泥制造技術(shù)升級、裝備大規(guī)?，F(xiàn)代化、復(fù)合燃料系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)、數(shù)字化&智能制造以及工程應(yīng)用的管理創(chuàng)新，潛心于水泥減排和減碳機理的研究，被公認是我國水泥產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步及產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)軍人物。
近幾年來，華新以突出表現(xiàn)得到了業(yè)內(nèi)的關(guān)注和認可，李葉青也毫無懸念地獲評建材行業(yè)2021年度“十大科技突破領(lǐng)軍人物”和2021年度建材行業(yè)十大新聞人物。近日，本刊對李葉青進行了專訪。
開啟水泥行業(yè)節(jié)能減碳新模式
2021年8月28日，華新發(fā)布了中國水泥行業(yè)首份《低碳發(fā)展白皮書》，為響應(yīng)國家碳達峰碳中和號召，確定了公司的低碳發(fā)展目標：到2030年，華新水泥單位產(chǎn)品產(chǎn)值的二氧化碳排放量將比2005年下降70%以上，替代燃料能源占一次能源消費比重將達到40%以上;到2060年，最終實現(xiàn)凈零排放。
“中國水泥工業(yè)的碳排放占了全世界水泥工業(yè)碳排放的一半以上，且占了中國碳排放總量的13%，這是一個非常大的數(shù)字。所以，中國水泥碳排放其實是一個在世界范圍內(nèi)都備受矚目的事情。”李葉青說道，“碳排放是水泥工業(yè)核心問題，這關(guān)乎著我們未來發(fā)展和生存。”
李葉青認為，隨著全國水泥產(chǎn)量的不斷下降，到2060年，中國水泥工業(yè)實現(xiàn)碳中和的目標不會有太大問題，但壓力在于整個減排過程。近年來，華新積極通過替代燃料、替代原料、降低熟料系數(shù)以及水泥/墻材等一體化項目的聯(lián)產(chǎn)，水泥“分別粉磨”在下游低碳混凝土中的應(yīng)用技術(shù)、數(shù)字化控制與管理等方式進行降碳，實現(xiàn)建材全生命周期的低碳化和節(jié)能降耗。去年年底，世界上首條利用水泥窯尾煙氣生產(chǎn)混凝土制品的生產(chǎn)線在華新武穴園區(qū)投產(chǎn)運作，該生產(chǎn)線生產(chǎn)的磚平均抗壓強度達到15MPa以上，完全滿足國家相關(guān)標準的要求，且磚的強度會隨齡期持續(xù)升高，每塊磚可以吸收0.2～0.3公斤二氧化碳。
“以年產(chǎn)1億塊蒸養(yǎng)磚生產(chǎn)線為例，每年便可利用吸收固化二氧化碳2.6萬噸。對比我國一年幾千億塊標準磚的消費量，將來這一領(lǐng)域的固碳潛力巨大。”李葉青介紹：“目前，困擾水泥工業(yè)發(fā)展的最大問題還是產(chǎn)能過剩，水泥毫無疑問地面臨著一個減量的過程，如果我們將碳減排與市場、經(jīng)濟結(jié)合，形成一個市場化的、有機的、可持續(xù)的減碳和降碳循環(huán)，這將會對水泥工業(yè)碳減排提供強大助力?！?/span>
2021年11月，中國人民銀行設(shè)立碳減排支持工具，引導(dǎo)金融機構(gòu)加大綠色低碳信貸支持力度。碳減排支持工具主要支持清潔能源、節(jié)能環(huán)保、碳減排技術(shù)等重點領(lǐng)域的發(fā)展。華新黃石公司迅速成立碳減排貸款工作小組，確定以節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域中的余熱余壓利用作為碳減排貸款申請的關(guān)鍵點。4個月后，華新黃石成功申請4000萬元碳減排優(yōu)惠貸款，這也標志著水泥行業(yè)首筆碳減排貸款正式落地完成。這是華新積極利用國家碳減排支持工具政策、降低融資成本、促進公司綠色發(fā)展的縮影。
在李葉青看來，目前國家圍繞“雙碳”高質(zhì)量發(fā)展目標還在陸續(xù)推出新政，水泥行業(yè)作為實現(xiàn)“雙碳”目標的重點行業(yè)，應(yīng)該更加密切關(guān)注相關(guān)政策，讓技術(shù)和商業(yè)相結(jié)合，用好政策工具，探索出一條全新的節(jié)能減排新模式。他還建議，應(yīng)該加快將水泥行業(yè)納入全國碳市場交易的步伐，這對水泥行業(yè)的碳減排和供給調(diào)整都將起到非常積極的作用。
打造“尚品”的新水泥產(chǎn)品
隨著“十四五”不斷推進，我國進入了全新的高質(zhì)量發(fā)展階段，面對新機遇、新挑戰(zhàn)，水泥工業(yè)仍然有很多亟待解決的問題。李葉青認為，“十四五”是中國工業(yè)大轉(zhuǎn)型時期，同時也是中國水泥工業(yè)在經(jīng)歷漫長世紀發(fā)展后的一次全新蛻變。
“目前，中國水泥工業(yè)已經(jīng)完成了跨越式的發(fā)展，未來40年，我國預(yù)計還會消耗300多億噸水泥，在解決了產(chǎn)能過剩的問題后，水泥作為傳統(tǒng)建筑材料，想要實現(xiàn)長遠發(fā)展，必須在產(chǎn)品性能和用途性能兩個方面做出改變和提升?！崩钊~青強調(diào)。
在水泥產(chǎn)量減量生產(chǎn)的必然趨勢下，通過不斷優(yōu)化工藝，減少能耗，降低成本，生產(chǎn)更少的更優(yōu)質(zhì)的水泥產(chǎn)品應(yīng)當成為全行業(yè)的共識。李葉青針對水泥用途性能上的改變作了著重解釋：“未來，水泥的概念將不再是我們所說的那種‘傻大笨粗’用來澆地坪的材料，我們還有很多可以運用的空間，舉個例子，國家現(xiàn)在正在積極發(fā)展新能源，其實這個過程給水泥基材料提供了大展拳腳的空間。如海上風力發(fā)電的浮筒需要采用水泥基材料來建造，這是因為其擁有優(yōu)異的抗腐蝕性能。再比如說，陸上風力發(fā)電的風塔通常采用超高性能混凝土來澆灌，高強混凝土水泥基塔能比鋼結(jié)構(gòu)基塔多出三分之一的高度，塔越高，收集風能的效率也就越高。但這些只是水泥基材料運用中很小的一個點，光就能源采集來講，風電、核能、水電都離不開水泥材料，想要高質(zhì)量發(fā)展，水泥工業(yè)就必須提升和探索更多更新的用途性能，讓傳統(tǒng)材料產(chǎn)生更高的價值。所以我們認為，水泥材料在未來有著廣闊的應(yīng)用前景。”
2021年6月28日，首次主體工程全面使用低熱水泥的金沙江白鶴灘水電站首批機組正式投產(chǎn)發(fā)電。作為該工程的低熱水泥主供商，華新水泥累計供應(yīng)低熱水泥178萬噸，占該工程建設(shè)低熱水泥總使用量的60%以上。
2021年12月3日，國家重點工程“中老鐵路”全線通車。自2016年4月起，華新累計為這條交通線提供優(yōu)質(zhì)低堿水泥125余萬噸，參與了西雙版納車站、橄欖壩特大橋、中老友誼隧道等一系列重點標志性工程建設(shè)。
這恰好印證了中國建筑材料聯(lián)合會提出的“宜業(yè)尚品、造福人類”這一理念，也是未來水泥工業(yè)發(fā)展的一個重要方向。李葉青認為，中國的水泥工業(yè)已經(jīng)過了以量取勝的階段，下一階段，如何提升產(chǎn)品性能、如何提升產(chǎn)品使用性能才是其永續(xù)發(fā)展的重要路徑。
在環(huán)保的同時生產(chǎn)水泥
在李葉青的推動下，華新水泥逐步由傳統(tǒng)水泥企業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化大型水泥集團進行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
華新的每個新建項目從立項起就充分考慮生態(tài)環(huán)保，環(huán)保投入占總投資的10%以上，華新水泥也將先進的技術(shù)用于工業(yè)環(huán)保建設(shè)上。顛覆了從前水泥行業(yè)“先破壞再保護”的傳統(tǒng)，將“生產(chǎn)水泥的同時做環(huán)?！弊兂闪恕白霏h(huán)保的同時生產(chǎn)水泥”。
“除了產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降碳方面的提升，水泥工業(yè)還需要承擔起一個重要的工作——水泥窯協(xié)同處置?！崩钊~青談到，“這項工作非常關(guān)鍵，不僅可以實現(xiàn)替代燃料降碳，還可以幫助社會消納和處理大量的廢棄物，切實捍衛(wèi)綠水青山，讓水泥廠成為城市標配，讓‘無廢城市’不再是紙上談兵?！?/span>
目前，華新一共有37家環(huán)保工廠在處置生活垃圾，每年處置能力是616萬噸，運行的24條水泥窯協(xié)同處置生產(chǎn)線中，熱替代率最高的可以達到40%，每公斤熟料傳統(tǒng)燃料熱耗可以實現(xiàn)低于500大卡。其中，華新于去年投產(chǎn)的一條日產(chǎn)12000噸熟料的生產(chǎn)線共處置了3000噸生活垃圾所產(chǎn)生的衍生替代燃料，熱替代率達到39.8%，氮氧化物減排也達到了70%，噸熟料的二氧化碳排放降低至720公斤，噸熟料綜合能耗67公斤標煤，而國家水泥工業(yè)的先進水平為100公斤標煤。
去年12月31日，工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司公示了重點用能行業(yè)能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)名單，華新信陽公司、株洲公司排名第一和第二，在水泥行業(yè)繼續(xù)領(lǐng)跑，此外，華新還有陽新、昭通、日喀則、武穴、西藏5家工廠入選，數(shù)量位居行業(yè)第一。未來，華新還會通過處理工業(yè)危廢等替代燃料來進一步提升燃料替代率。
“目前，很多地方在衛(wèi)生城市評比評優(yōu)時，沒有把水泥窯處置生產(chǎn)垃圾的方式列入評分當中，這對水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)的推廣和使用來說是一個非常不好的限制條件。”李葉青說，“因此，我認為應(yīng)該將工業(yè)窯爐協(xié)同處置固廢(包含水泥窯協(xié)同)技術(shù)納入垃圾分類工作評估辦法的資源化利用率計算公式中，并將這項技術(shù)納入各地垃圾無害化率考核及衛(wèi)生城市評價的鼓勵項目中，這樣做可以促進水泥企業(yè)加大對生活垃圾等替代燃料的使用，同時也將消納城鄉(xiāng)一般固廢作為水泥企業(yè)的標配，讓水泥企業(yè)搖身一變成為環(huán)保企業(yè)，成為城市的標配，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展?！?/span>
用科技創(chuàng)新實現(xiàn)“六零”
作為華新科學技術(shù)的帶頭人，李葉青主持創(chuàng)建了華新水泥股份有限公司技術(shù)中心，并親任中心主任。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，華新堅持“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，引領(lǐng)行業(yè)前沿”的理念，將“科技創(chuàng)新”擺在企業(yè)發(fā)展最核心的位置。通過科技創(chuàng)新和工程應(yīng)用推進戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，華新建立了一整套完善的技術(shù)創(chuàng)新體系，形成了良好的創(chuàng)新文化，培養(yǎng)了大批創(chuàng)新人才，同時也擁有了一大批豐厚的創(chuàng)新成果。
2021年，華新堅定落實“傳統(tǒng)工業(yè)+數(shù)字化創(chuàng)新”戰(zhàn)略，堅持自主研發(fā)、自主掌控，構(gòu)建全業(yè)務(wù)數(shù)字化生態(tài)，成果豐碩：華新首個ADL系統(tǒng)(先進物流發(fā)貨系統(tǒng))無卡業(yè)務(wù)在武穴公司成功上線，智能巡檢系統(tǒng)在祿勸工業(yè)園成功投入運行，首家智能工廠祿勸智能工廠交付運行，數(shù)管中心平臺系統(tǒng)全面建成投運，流向管控項目在東部區(qū)域全面推廣。華新“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺+新模式試點示范項目”入選工信部2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目名單，華新技術(shù)管理(武漢)有限公司獲得高新技術(shù)企業(yè)認定，榮獲“2021年度企業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新案例”;黃石公司榮獲“黃石市智能化改造示范企業(yè)”;華新工業(yè)智能系統(tǒng)獲3項專利6項著作權(quán)。
在中國建筑材料聯(lián)合會發(fā)布的第一批、第二批“揭榜掛帥”項目榜單中，華新參與了多個項目。前文所提到的水泥窯煙氣二氧化碳吸碳制磚自動化生產(chǎn)線成為華新參與“揭榜掛帥”科技攻關(guān)所取得的首個工業(yè)化進展成果。據(jù)李葉青介紹，第二批揭榜掛帥項目中，華新共參與揭榜了4個項目，值得關(guān)注的是，第二批“揭榜掛帥”項目中有一系列圍繞“六零”示范工廠主題的科研項目。
而圍繞“六零”示范工廠——零外購電、零化石能源、零一次資源、零碳排放、零廢棄物排放、零員工，李葉青則認為，水泥工業(yè)實現(xiàn)“六零”，其中的著力點和關(guān)鍵點首先還是零化石能源、零一次資源和零廢棄物排放。
“當前，對于水泥企業(yè)來說，最重要的碳減排方式應(yīng)該是降低熟料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的化石燃料碳排放?！崩钊~青分析。
熟料生產(chǎn)過程所消耗的化石燃料及碳酸鹽分解產(chǎn)生的二氧化碳排放占單位水泥碳排放量的90%以上，電力部分的碳排放只占不到10%。而在熟料生產(chǎn)過程中，化石燃料的排放占34.9%～36%，碳酸鹽的分解排放占61%～63.2%，購入電力的碳排放只占1.9%～2.4%。因此，對普通硅酸鹽水泥而言，在還不能有效解決碳酸鹽分解的碳排放問題的情況下，重點要解決的是化石燃料的排放問題。降低化石燃料的碳排放目前最重要的方式就是使用替代燃料。相比國外，我國水泥行業(yè)目前的熱替代率非常低，僅有2%，今年，華新水泥的目標是熱替代率達到15%，到2025年突破30%。
同時，李葉青認為，“六零”概念中，零廢棄物排放是應(yīng)該首先實現(xiàn)的，華新旗下部分工廠已實現(xiàn)這一目標。大力發(fā)展替代原燃料，持續(xù)降低熟料系數(shù)、提升水泥中混合材摻比，開發(fā)低碳熟料產(chǎn)品，開發(fā)碳中和混凝土，進一步提高能效水平，開展富氧燃燒項目試點熱聯(lián)產(chǎn)降碳、林業(yè)碳匯等CCER項目開發(fā)……“這些是華新水泥未來五年要做的碳減排方面的工作。”李葉青說，“‘六零’工廠是一個非常好的概念，我們正在朝著這個目標而努力?！?/span>
讓舊業(yè)煥新生
9月16日，建材行業(yè)節(jié)能減排“解剖麻雀”課題驗收會在北京召開，李葉青作為課題驗收水泥組組長主持水泥分論壇的會議。會議上，他帶領(lǐng)一眾行業(yè)專家共同審議了典型水泥企業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)改造綜合解決方案案例，并為參會水泥企業(yè)積極提出專業(yè)意見和技術(shù)指導(dǎo)，對《水泥行業(yè)碳減排技術(shù)指南》的最終形成提供了有力的實踐支撐。
近年來，作為水泥行業(yè)的知名專家學者，以及中國建筑材料聯(lián)合會專家委員會執(zhí)行主任，李葉青一直在積極與行業(yè)同仁交流分享前沿技術(shù)和發(fā)展經(jīng)驗，而由他一步步打造出的華新水泥也成為水泥企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的樣本?！拔磥?，專家委的主要工作是圍繞國家需要，以及水泥工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展升級的需要，給水泥企業(yè)提供一些專業(yè)技術(shù)方面的幫助和支持，共同推動水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！崩钊~青告訴記者。
2021年4月，李葉青經(jīng)中國科協(xié)評審后推薦，成為中國工程院2021年院士增選有效候選人，同年6月，李葉青通過中國工程院院士增選第一輪評審，進入第二輪。這是對他從業(yè)近40年在水泥工業(yè)領(lǐng)域不斷鉆研創(chuàng)新的鼓勵，也是對華新近年來高速發(fā)展的肯定。而李葉青也將繼續(xù)帶領(lǐng)著華新，帶領(lǐng)著中國水泥工業(yè)探索更多前沿領(lǐng)域，讓水泥這個傳統(tǒng)建材產(chǎn)品在新時代高質(zhì)量發(fā)展新征程中煥發(fā)新生。
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