陶瓷行业未来烧什么？光伏、电窑、氢能前景如何？
毋庸置疑，在“双碳”目标下，以化石类燃料为主要能源的陶瓷行业，走新能源之路将是未来发展的必然选择。虽然在未来较长一段时间里，化石天然气仍然是陶瓷行业的主要燃料，但会呈现多能源并存的局面。以萨克米、中鹏、摩德娜为代表的窑炉知名企业，将氢能+传统能源混合使用的窑炉装备作为重点研发方向，相继推出了各具特色和优势的“天然气-氢气混合燃料窑炉”、“多能源自适应节能窑炉”和“混氢双层窑炉”。
在2023第37届广州陶瓷工业展览会现场，中国陶瓷工业协会、新之联展览公司与《陶瓷信息》三家单位共同主办了以“绿色 低碳 节能——驱动产业升级新引擎”为主题的第15届国际陶瓷工业发展论坛暨节能与新能源技术应用高峰论坛。
主办方特别邀请了简一集团副总裁杨君之、国家新能源工程技术研究中心桑普能源科技综合能源事业部总经理张春蕾、广东中鹏热能科技省级企业技术中心主任赖日东、萨克米窑炉部技术经理Adil Abdelkhalki、隆基绿能中国政企行业总监任强华等5位嘉宾带来精彩演讲，对陶瓷行业当下的用能现状与面临的挑战，及光伏、电窑、氢能等新型能源的实际应用、发展成果、未来趋势等作出了精彩解读，为陶瓷行业节能、低碳发展探索全新路径，助力陶瓷行业降本增效、节能减排。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
01
“提质、降本、增效”
将是陶瓷行业主流发展趋势
中国陶瓷工业协会常务副理事长吴越申表示，降本增效，将是陶瓷行业当前及未来很长一段时间的主流发展趋势。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
中国陶瓷工业协会常务副理事长吴越申
在第37届广州陶瓷工业展上，越来越多节能低碳、降本增效的新装备、新材料、新工艺涌现，为陶瓷行业提供了最新的节能与新能源解决方案，也为产业的低碳绿色、节能高效发展提供了有力的保障。
《陶瓷信息》报社长欧阳天生表示，陶瓷作为高能耗产业，能源成本对企业经营起到决定性作用，过去几年，天然气、煤炭成本不断攀升，对陶瓷企业的正常经营造成一定冲击，根据《陶瓷信息》报实地调研数据显示，2022年全国1000多家建筑陶瓷生产企业中，已有近60%的厂家使用天然气，其影响程度不言而喻。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
《陶瓷信息》报社长欧阳天生
02
广西简一建筑光伏一体化
减少碳排放量约5.4万吨/年
简一集团副总裁杨君之以《光伏发电在陶瓷生产中的实际应用与节能减排》为主题进行了专题演讲。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
简一集团副总裁杨君之
他表示，陶瓷行业年平均排放二氧化碳1.4亿-2亿吨，占全国总排放量的1.5%—2%左右，其中，建筑陶瓷碳排放量占全行业近96%，每年消耗能源4000万-6000万吨标准煤。与此同时，受能耗双控及电煤供应紧张等影响，2021年全国超20省份实施限电措施，数百家陶瓷厂遭受直接停产、减产。
另一方面，国家发改委、工信部、生态环境部、国家环境部、国家能源局联合发布文件，支持鼓励建筑陶瓷利用自有设施、场地实施分布式光伏发电等。
广西简一是行业第一家采用建筑光伏一体化（BIPV）设计进行光伏发电的建陶企业，光伏安装面积59万㎡，发电量6000（万度电/年），节约标准煤20000（吨/年），二氧化碳排放量减少54000（吨/年），二氧化硫产生量减少160（吨/年）。
2030年前，天然气将成为行业使用的主要能源，但应用受制于其价格和供应量；氢能难以满足行业大范围应用；绿色电力及窑炉电气化是行业实现碳中和的关键，其中，光伏发电将是增长最快的能源之一。在“双碳双控”下，陶瓷行业未来的唯一出路就是通过加快技术创新，降低单位能耗排放速度，降低单位GDP能耗强度。
03
五大措施
助力建陶实现降本增效
国家新能源工程技术研究中心桑普能源科技综合能源事业部总经理张春蕾，以《陶瓷行业节能降碳智慧能源综合解决方案》为主题进行了演讲。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
国家新能源工程技术研究中心桑普能源科技综合能源事业部总经理张春蕾
他表示，2021年建筑卫生陶瓷行业随着“双碳”战略的推进，及“能耗＋碳排”双管控，行业面临巨大的低碳转型压力。尤其随着煤改气等能源改革和环保治理等因素，在过去5—6年时间内，除新增生产线外，全国现存的大约2500条生产线中，有超过一半经过了大规模的技术改造，通过上线双层窑、宽体窑等设备，扩大产能增效降耗。
针对陶瓷行业工业节能整体解决方案，可以通过余热回收利用，高效换热、烘干（多能互补），工艺性空调系统（冷热同用），太阳能光伏、储电（多用途转化），替代燃烧（H2、电窑炉）等，通过新能源、新技术的应用，实现降本增效，可持续、高质量发展。
04
氢能应用节能效果明显
未来20年呈现多能源并存的局面
广东中鹏热能科技省级企业技术中心主任赖日东进行了主题为《以绿色能源为基础的多能源自适应节能窑炉》演讲。他对氢能在陶瓷行业的应用进行了详细分析，并对未来清洁能源的应用提出了探讨。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
广东中鹏热能科技省级企业技术中心主任赖日东
在能源供求局势紧张的局面下，政府对陶瓷行业给予不断转型升级的期盼和压力，促使众多企业寻求新的节能发展方式。
陶瓷行业减碳的源头在排烟，窑炉根据产量尾气排放量从几万方到十几万立方不等，其中碳含量的体积占到5-10%。工业制氢减碳一度成为研究热门，氢能在陶瓷行业的作用体现在三个方面：主要作用为减少二氧化碳排放，实现双碳目标；其次为改善燃烧，减少废气排放；终极目标为陶瓷行业的可持续性探索。
中鹏在对掺氢天然气等效烟气量含量变化的研究中发现：掺氢越多，燃烧烟气下降越多，以10000㎡抛光砖为例，等效50%掺氢气，烟气排放节能可占总能耗的5%。
但氢能在陶瓷行业的应用中也遇到了不少挑战——氢能经济性、安全性、稳定性亟待解决以及氢能对窑炉的适配性也是值得关注的问题。目前行业内也不具备大面积用绿氢的条件。
在未来20年，以天然气为代表的化石能源仍然是主要能源，但会呈现多能源并存的局面。
05
氢能源+窑炉余热回收
未来陶瓷厂碳排放或减少46％
萨克米窑炉部技术经理Adil Abdelkhalki带来了《氢能源窑炉，干燥燃烧系统和废气热能循环》的主题演讲。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
萨克米窑炉部技术经理Adil Abdelkhalki
他表示，当前全世界面临的最大挑战之一就是减少二氧化碳排放，陶瓷生产也涉及其中。例如生产一平方米10毫米厚的600×600mm瓷砖，就会释放约7.1公斤二氧化碳，这些碳排放主要来自原料制备、成型、干燥、烧成这四个环节，其中仅烧成环节就独占约36-37%。
目前，萨克米在窑炉减碳方面有两条研究路径。第一条是使用可再生能源的电力代替天然气，研究使用电加热替换天然气烧嘴的可能性；第二条则是使用氢气代替天然气，因为氢气燃烧不会产生二氧化碳，而且氢气与甲烷气体高度兼容。
此外，如何有效利用陶瓷工厂内部的热量也是一个关键的竞争力因素，其中主要是窑炉的烟气和余热，可为干燥窑、喷雾塔等重要生产环节提供热量，从而减少甚至完全抵消热量消耗，改善工厂的能源平衡。
关于未来陶瓷工厂的低碳排放，萨克米提出了新的解决方案：
1、在喷雾干燥和球磨环节，使用氢气和窑炉余热回收系统，将使得电力消耗减少15%，二氧化碳排放降低近50%；
2、在压制成型环节，得益于CONTINUA+开创性的技术，碳减排80%；
3、在干燥环节，通过利用窑炉余热，减少80-90%的消耗；
4、在烧成环节，使用含氢高达50%的混合气，减少33%的二氧化碳排放。
因此，萨克米未来的创新陶瓷生产线，将使得二氧化碳排放量从目前的7.1千克/平方米减少到3.8千克/平方米，降幅达46.48%。
06
“光伏+陶瓷”模式
助力陶企实现节能减排目标
隆基绿能中国政企行业总监任强华的演讲主题为《隆基绿能助推陶瓷行业低碳发展路径探索》。
(图片来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
隆基绿能中国政企行业总监任强华
他表示，清洁能源发电是实现陶瓷碳减排的主要途径之一，但由于电网清洁化进度较慢，直购清洁电力又受地域条件限制且成本逐步升高，建设分布式光伏电站就成了当前可实施的一大方案。而陶瓷企业闲置屋顶面积大，安装光伏电站简单易操作，且园区环境空旷无遮挡，光照资源丰富，光伏系统的发电效率更高。
作为中国工商业绿色能源解决方案专家的隆基绿能，电池技术持续引领全球，单晶双面硅HJT电池转换效率达到26.81%，并在商业级绒面CZ硅片上实现了晶硅-钙钵矿叠层电池33.5%的转换效率。
针对当前陶瓷厂屋顶光伏发电存在投资较大、屋顶承重、粉尘污染等问题，隆基绿能针对不同彩钢瓦特征，采用轻量化专用夹具，免打孔可靠性高，屋顶寿命长；专用结构胶有效保证屋面与组件系统安全，重量更轻，连接更可靠；专用瓦型设计、无边框设计以及可踩踏设计，使得屋顶不积灰，且利用率更高，损耗更低，发电量也更高。
以广州地区1万平方米进行测算，经济收益良好，项目投资回收期仅3.28年，投资财务内部收益率达28.87%，度电成本为0.2603元/kWh；25年全生命周期共计节约标准煤14024吨，减少二氧化碳排放44287吨，相当于植树96803棵，具有明显的环境效益，助力绿色低碳零排放物陶瓷厂区建设。
“光伏+陶瓷”模式既符合国家政策要求并享受光伏发电补贴，还可以有效提高绿色电力利用率，降低用电成本，以清洁能源助力陶瓷企业实现节能减排目标。
(文章来源：2023广州陶瓷工业展-公众号，侵删)
【延伸阅读】
新明珠、帝企鹅...谁才是最有料的岩板品牌？
箭牌发布全新陶瓷旗舰展厅+冬季新品
134家建材家居上市公司前三季度财报出炉！
陶瓷企业要活下去，这几个问题不得不思考
东鹏控股及旗下公司取得5项发明专利证书
罗斯福2023年预计突破24亿超级业绩