调整产业结构和提高能源利用效率是平板玻璃行业的长期任务
“十一五”时期我国平板玻璃和技术玻璃工业保持了健康发展的好势头,产品产量增长较快,生产技术水平不断提升,产业结构进一步优化,能源利用效率有所提高。
目前我国仍处于社会主义初级阶段,对平板玻璃行业来说,先进和落后并存,调整产业结构和提高能源利用效率是我国平板玻璃行业的长期任务。
平板玻璃业能耗下降产量上升
2010年我国平板玻璃产量预计达到6.6亿重量箱,“十一五”时期年平均增长10.4%。2010年我国浮法玻璃产量预计达到5.7亿重量箱(见图1),“十一五”时期年平均增长12.1%。2010年我国浮法玻璃和压延等优质普通玻璃产量比重接近90%,钢化、夹层、中空3种技术玻璃产量预计将达到4亿平方米,“十一五”时期年平均增长20.9%。
平板玻璃工业在我国建材工业中占有重要地位,同时又是高耗能产业。2009年平板玻璃制造业工业增加值占建材工业的2.2%,能源消耗总量829万吨标准煤,占建材工业能耗总量的3.9%。2009年平板玻璃制造业万元增加值综合能耗5吨标准煤(按2005年价格计算,下同),在建材工业中仅次于水泥制造业,列第二位。
2007年我国平板玻璃制造业能耗总量曾经达到915万吨标准煤。由于主要耗能企业单位能耗下降,一些主要耗能企业产品结构进行了调整,部分主要耗能企业产量下降,2008年以后平板玻璃制造业能耗总量下降。由于技术玻璃生产企业介入平板玻璃原片生产,相当数量的平板玻璃产值和能耗不体现在平板玻璃制造业中。预计2010年平板玻璃制造业能耗总量达860万吨标准煤,万元增加值综合能耗4.5吨标准煤,比“十五”末期的2005年下降45%。
新世纪以来,我国技术玻璃工业取得了长足发展,平板玻璃生产企业和技术玻璃加工企业相互渗透,平板玻璃制造业工业增加值中已包含技术玻璃,技术玻璃的发展,摊薄了平板玻璃的能耗。“十一五”时期平板玻璃制造业万元增加值综合能耗下降幅度远远超过同时期平板玻璃产品综合能耗下降幅度,平板玻璃企业产业链的延伸是重要因素。把平板玻璃做成技术玻璃,产品的使用价值得以拓展,技术含量得以提高,产品附加值得以增加,单位产品能耗得以摊薄。2006年技术玻璃制造业增加值超过平板玻璃制造业,2008年以后已是平板玻璃的两倍。按平板玻璃和技术玻璃综合计算,2009年建筑技术玻璃制造业万元增加值综合能耗为2.4吨标准煤,预计2010年将下降到2吨标准煤。
平板玻璃单位产品能耗下降
2010年每重量箱平板玻璃综合能耗预计将下降到14.5千克标准煤,比“十五”末期的2005年下降25.7%,年平均下降5.8%。2010年每重量箱浮法玻璃综合电耗预计6.5千瓦时,比2005年下降23.1%。“十一五”时期因平板玻璃单位产品能耗下降,节约能源约300万吨标准煤。
“十一五”期间平板玻璃单位产品能耗下降过程因生产经营情况变化有较大波动。2005年每重量箱平板玻璃综合能耗19.5千克标准煤,2008年已经下降到15.9千克标准煤,年平均下降幅度为6.5%。金融危机以后一部分先进企业,包括港澳台和外商投资企业出口受阻、产量下降,生产的不稳定导致熔化热耗上升;个别先进企业生产线因城市建设被关闭;“十一五”时期因重油价格上涨,部分企业改用其他燃料导致熔化热耗上升;2008~2010年间投产的部分浮法玻璃生产线片面追求低投资,设备能源利用效率不高。非技术因素延缓了“十一五”后期平板玻璃单位产品能耗下降进程。
平板玻璃工艺结构逐步优化
“十五”末期在平板玻璃生产中,普通玻璃熔化热耗比浮法玻璃高39%。“十一五”时期由于小平拉玻璃的淘汰等原因,普通玻璃的单位产品能耗也在大幅度下降,但浮法玻璃熔化热耗仍然比普通玻璃低12%,2005年平板玻璃生产浮法工艺比例为79%,2010年将提高到86%(见图2),浮法玻璃比例的提高是平板玻璃单位产品能耗下降的重要原因。
浮法玻璃生产规模结构优化
2009年日熔化能力600吨及以上熔窑每千克玻璃液熔化热耗平均水平已经达到6183千焦耳,比500吨熔窑低15%,比400吨及以下熔窑低22%。2005年浮法玻璃生产能力中400吨及以下熔窑占46%,600吨及以上熔窑只占32%;2009年以后600吨及以上熔窑比重超过50%。2005年浮法玻璃每千克玻璃液熔化热耗8160千焦耳,预计2010年将下降到6520千焦耳(见图3)。浮法玻璃规模结构优化使熔化热耗下降。
淘汰落后产能取得较大进展
“十一五”时期平板玻璃工业在淘汰落后生产能力方面取得了较大进展。5年间累计关停平板玻璃生产能力1.52亿重量箱。在关停的生产能力中,除部分因城市建设关停以外,大多数为高耗能的落后生产能力。平板玻璃落后生产能力的淘汰,不仅提升了行业整体生产技术水平和产品质量,更重要的是提高了行业整体资源能源利用效率。
能源价格上涨是平板玻璃落后生产能力淘汰的背景。2003~2009年,普通平板玻璃出厂价格每重量箱平均上涨了10元左右,平板玻璃企业重油购进价格平均每吨上涨1599元,浮法玻璃每重量箱油电成本上涨19.9元。当时不仅众多普通平板玻璃生产企业难以承受煤电成本上升之苦,许多能源利用效率不高的小吨位浮法玻璃生产线也难以承受油电成本上升的压力。2009年全国关停平板玻璃生产能力1.13亿重量箱,其中包括26条浮法玻璃生产线、7700万重量箱浮法玻璃生产能力,当年全国平板玻璃产量下降0.6%。
大型企业集团的发展促进能耗下降
大型企业集团不仅生产规模大,管理水平先进,而且集团内部实行专业化分工,资源能源利用效率高。“十一五”时期平板玻璃和技术玻璃工业产业集中度有了显著提高,大型企业集团的发展促进了平板玻璃单位产品能耗的下降。
在平板玻璃生产中,能源利用效率具备国际先进水平的生产线都集中在大型企业集团。其中,部分生产线每千克玻璃液熔化热耗已经达到5300千焦耳,集团整体水平低于5800千焦耳。2010年大型企业集团平板玻璃产量占全国总量的73%。大型企业集团不仅产量规模大,而且已经向平板玻璃生产的上、下游产业延伸。在新能源技术产品研发上,大型企业集团也走在行业前列。
节能降耗技术得到推广应用
“十一五”时期我国平板玻璃行业推广应用富氧燃烧和窑体保温技术,对“十一五”时期平板玻璃单位产品综合能耗的下降起到了积极的作用。
我国平板玻璃行业自2007年9月第一套余热发电机组投入运行以来,截止到2010年年底将有20台套发电机组投入运行,装机容量142兆瓦。
“十一五”时期我国平板玻璃产业结构不断优化,为节能降耗技术的推广应用提供了可能。纯低温余热发电和富氧燃烧技术在平板玻璃工业中的推广应用,都是以浮法玻璃生产的大型化为前提的,大型企业集团是应用节能降耗技术的主体,规模结构的提升,促进了节能降耗技术在平板玻璃工业中的推广应用。
燃料构成:重油减少天然气增加
“十一五”时期我国平板玻璃熔化燃料构成发生变化,重油消耗量下降,天然气、石油焦、焦炉煤气等燃料消耗量上升。2005年重油消耗占平板玻璃熔化燃料的2/3,年消耗量270万吨以上,“十一五”时期平板玻璃产量增加了2亿多重量箱,重油目前虽然还是平板玻璃最大的熔化燃料,但比重已下降到不足45%,年消耗量不到250万吨。2005年平板玻璃熔化天然气消耗量只有2亿多立方米,目前年消耗量已经达到60亿立方米以上,在平板玻璃熔化燃料结构中的比重,从2005年的只占4%上升到目前的20%。石油焦、焦炉煤气消耗从无到有,目前年消耗量已分别在35万吨和5亿立方米以上。工业废料也已进入平板玻璃燃料之列。
平板玻璃熔化燃料构成的变化,归根结底还是成本价格因素促成的。由于成品油价格上涨,平板玻璃企业不得不寻求其他廉价燃料作为替代。在平板玻璃各种熔化燃料中,还是油品的热效率最高。近年来部分浮法玻璃生产企业单位产品能耗的波动,主要是改换燃料结构所致。平板玻璃企业“油改气”或改用其他廉价燃料,主要还是为了降低成本。2005年以后,平板玻璃企业重油年平均购进价格从每吨2000元跃升到近3800元,2008年一度突破4000元(见图4),致使单位产品重油成本上升了75%。按目前平板玻璃的实物单耗水平计算,尽管2005年以后平板玻璃企业天然气年平均购进价格也从每立方米1元跃升到1.8元以上,但每重量箱平板玻璃天然气成本仍然比重油成本低15元。近年来在煤化工基地附近兴建的平板玻璃生产线,利用焦化厂原排空的焦炉煤气,不仅取得了良好的经济效益,而且为当地发展循环经济和环境保护做出了积极贡献。
平板玻璃目前是建材工业中最大的天然气消耗行业,也是工业部门中天然气消耗主要行业之一。天然气消耗量的大幅上升,必然刺激天然气价格的上涨。天然气与重油相比,更加受运输条件的制约,而且存在与民用天然气的冲突。近两年部分地区已经出现因天然气供应紧张,而减少对工业企业天然气供应的情况。平板玻璃天然气消耗比重的进一步上升必将受到价格成本和供气条件的制约。2005~2008年建材工业天然气消耗量以年均30%的速度递增,2009年年增长率已经急剧下降到9.5%。而重油价格则受消耗量下降的制约,2010年建材企业能源购进价格除重油以外全部恢复上升到金融危机之前的水平,唯有重油价格还没有恢复到历史最高价位,价格是调整能源消耗结构的有效推手。
浮法玻璃能源利用效率参差不齐
早在上世纪80年代,我国平板玻璃工业通过吸引外资,拥有了生产工艺达到世界先进水平的生产线。“十一五”时期浮法玻璃大吨位生产线的发展和小吨位生产线的退出,使我国浮法玻璃能源利用效率有了很大提高。2009年,在我国浮法玻璃产量中,有18.7%的产量熔化热耗在5800千焦耳以内,平均热耗5476千焦耳;59.2%的产量熔化热耗在5800~7300千焦耳之间,平均热耗6570千焦耳;22.1%的产量熔化热耗在7300千焦耳以上,平均热耗8436千焦耳(见图5)。先进与落后并存,熔化热耗落后水平比先进水平高50%,这就是我国浮法玻璃能源利用效率的现状。
经过近10年的发展,我国已经有一部分浮法玻璃生产线熔化热耗达到国际先进水平。在熔化热耗达到国内先进水平的生产线中,占浮法玻璃产量4.4%的生产线熔化热耗已经降低到5300千焦耳,而在落后生产线中,占浮法玻璃产量6.5%的生产线熔化热耗甚至超过8500千焦耳。高耗能生产线中除了部分特种玻璃以外,多为上世纪90年代和本世纪初兴建的小吨位浮法玻璃生产线。近两年西部地区投产的部分浮法玻璃生产线,因所在地区能源价格相对较低,一般水平的浮法玻璃也有较大市场,因而在设备投资上追求低投资成本,生产技术和能源利用效率都不高。地区之间社会经济发展水平的差异,决定了平板玻璃产业结构升级和提高能源利用效率的长期性。
淘汰小平拉是当务之急
上世纪70年代,浮法取代垂直引上成为我国平板玻璃生产主流工艺。2010年6月随着德州振华“六改浮”项目的投产,垂直引上工艺彻底退出历史舞台。然而新世纪以来,尽管浮法工艺迅速发展,平拉工艺也凭借其低投资成本存在并发展。小平拉玻璃主要集中在中西部地区和东部欠发达地区,“十一五”时期,北京市的平拉玻璃已被淘汰。但就在东部地区浮法玻璃逐渐取代小平拉玻璃之时,中西部地区平拉玻璃仍在发展。2010年湖北、重庆、云南、贵州等地平拉玻璃产量快速增长。湖北荆门2010年新增平拉玻璃生产能力1500多万重量箱,大有取代原河北沙河成为又一小平拉玻璃集中产地之势。各地区社会经济发展水平不一致,能源价格和市场需求存在差异,平拉玻璃在经济不发达地区还有生存空间,甚至还能有所发展。
普通玻璃综合电耗比浮法玻璃低2.9千瓦时并不意味着节电。浮法玻璃生产企业工业用水重复利用率达到90%,先进企业达到100%的重复利用,而多数小平拉企业根本谈不上水资源的重复利用。平板玻璃生产过程中的烟气脱硫脱硝设备都需要消耗电力,建材企业的耗电量与环保设备运转率密切相关,部分小企业为降低成本不购置环保设备或环保设备运转率低,这种电力消耗的低水平无法与正常生产企业相对比。小平拉玻璃产量只占平板玻璃总量的10%,二氧化硫、氮氧化物和废水排放却占整个平板玻璃行业排放总量的80%。
平拉玻璃因生产规模小,单位产品能耗远高于浮法玻璃。但在现阶段我国各地区社会经济发展水平不一致的情况下,平拉玻璃中还有一部分能耗很低、质量极差的产品。平板玻璃的综合能耗与产品质量密切相关。平板玻璃原料在摄氏900度即可达到熔融状态,而要去除原料中的杂质,生产出合格的产品,熔化温度必须在摄氏1100度以上。
目前我国市场经济还不尽完善,企业竞争环境也不尽规范。仅靠能源价格上涨和市场优胜劣汰是无法实现对落后生产能力的淘汰,不规范的市场还需必要的行政手段。清理整顿市场及企业生产环境,是平板玻璃行业与地方政府更为艰巨的任务。大力发展经济,提高人民生活水平,缩小地区之间发展水平的差距,是解决平板玻璃行业痼疾的根本办法。
产业结构调整任重道远
我国仍处于社会主义初级阶段,工业化尚未完成,平板玻璃工业先进和落后生产能力并存,对平板玻璃和技术玻璃工业来说,产业结构调整任重道远。
对占平板玻璃总量10%的落后普通玻璃,应继续坚定不移地予以淘汰。占浮法玻璃生产能力20%的日熔化能力400吨及以下生产线能耗高,产品品种质量没有技术特点,也应予以淘汰或改造;平板玻璃将向大吨位低能耗和小吨位高质量特种玻璃两个方向发展,浮法玻璃的规模结构将继续提升,平板玻璃工业在向建筑、汽车、新能源等下游产业提供优质产品的同时,不断改善产品品种质量和结构;平板玻璃企业的燃料、动力和纯碱价格上涨将是长期趋势。能源价格的上涨,将促进平板玻璃淘汰、改造高能耗生产工艺,扩大生产规模或改进产品品种质量结构,也将促进成熟适用的节能技术在行业内的推广应用。
产业结构的调整和节能技术的推广应用,将使“十二五”时期平板玻璃单位产品能耗继续下降。