浅论粤港澳大湾区建设中的粉煤灰综合利用

2019-07-31余习娟

中国资源综合利用 2019年7期

余习娟

（广东省能源集团有限公司，广州 510630）

2019年2月，《粤港澳大湾区发展规划纲要》正式发布，其中提到，要构建清洁低碳的能源体系，推动生产企业落实固废的回收责任。广东作为粤港澳大湾区的重要组成部分，对粉煤灰的综合利用符合绿色发展理念，也是循环经济的重要一环。笔者将结合广东粉煤灰市场现状，对湾区经济下粉煤灰规模化和高值化利用进行浅析。

1 广东省粉煤灰产量和综合利用的意义

煤电行业是粉煤灰最主要的产生来源，广东是我国燃煤发电大省，也是粉煤灰产量大省。截至2018年底，广东省燃煤电厂的装机容量共约5 786.7万kW，发电量为2 526亿kW·h，全省粉煤灰产量约为2 200万t。由于近年来燃煤机组的利用小时数逐年下降，粉煤灰的产量大致等于燃煤量×灰分×除尘效率，预计到2020年，全省的粉煤灰产量将同比基本持平。

粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、SO3等，具有潜在活性高、矿物体化学稳定性好、颗粒细、有害物质少等特点[1]。粉煤灰的露天堆放容易产生扬尘，影响大气环境；如果随水渗入土壤后，会使土壤pH值升高，导致土地盐碱化；如果渗入地下，会使地下水资源重金属超标进而导致pH值升高[2]。因此，粉煤灰的综合利用有着极其重要的环保意义。

对粉煤灰的综合利用还具有经济和社会效益。在政策方面，“十三五”期间，国家从政策利导、资金支持等角度一如既往地加强对电力环保行业的支持；在市场方面，国内经济增速放缓，粤港澳大湾区基础设施的建设对新型环保材料的需求为粉煤灰的深加工提供了上升空间；在社会和技术方面，社会绿色意识的不断加强以及脱硫脱硝工程技术和催化剂生产技术的不断革新，为粉煤灰综合利用的发展提供了源源不断的动力。

2 广东省粉煤灰综合利用现状

2.1 全省综合利用概况

广东省粉煤灰综合利用以混凝土预拌和水泥生产为主，由于其应用在混凝土预拌方面的经济性较高，因此一般集中在混凝土预拌行业。按广东水泥和混凝土产业的工艺技术状况、发展规划，对粉煤灰的需求预测如表1所示。

表1 粉煤灰需求预测

以上预测主要为水泥和混凝土行业所需粉煤灰用量，未计算广东墙体材料和建筑施工中的特殊需求，以及塑料、橡胶、涂料等行业的使用。受湾区经济的影响，建材行业将会迎来较高的市场需求，尤其是新材料、新技术的应用将迎来更大的市场空间，水泥的需求势必快速增长，粉煤灰的综合利用也将由“增量扩张”进入“提质增效”时代，同质化产品可能进入价格竞争阶段，差异化的高端建材、新型建材将成为结构性热点。

2.2 大湾区经济下的需求及价格预测

2.2.1 粉煤灰需求量分析

中国建筑研究院对广东不同品质粉煤灰的使用情况进行调研，结果表明，现阶段以II级灰市场接受程度最高，市场占比最大，同时行业对I级灰的潜在需求极高，仅是因为I级灰供应不足而导致无法大规模应用。

2.2.2 粉煤灰的价格分析

粉煤灰的利用，不仅可以改善混凝土的性能，还可以取代部分水泥的掺配量，从而降低混凝土的生产成本（注：按1.5 kg粉煤灰可取代1 kg水泥，如果粉煤灰的价格低于水泥价格的2/3，就可减少混凝土的生产成本）。受我国低碳经济政策的影响，水泥工业发展受限，广东省的水泥价格不断走高，同时也拉动了粉煤灰的价格不断提升。2017年3月至2019年3月，广东省水泥价格上涨38.2%，而粉煤灰价格则上涨了32.5%，可以预期，随着湾区基建及其他配套项目的陆续启动，水泥价格将不断上涨，粉煤灰价格也将逐步走高。

3 湾区经济下粉煤灰综合利用的建议

3.1 加强源头利用，拓宽粉煤灰综合利用的广度和深度

目前，除沙角C、妈湾、佛山恒益电厂等少量电厂将粉煤灰分选加工为I和II级灰外，其余电厂和其他区域都是直接以原灰销售为主。另外，各电厂粉煤灰销售以经销再分销为主，直销甚少。作为粉煤灰的产生者，电厂应根据自身条件，注重研发粉煤灰综合利用技术，将粉煤灰深加工成系列产品。例如，建立粉煤灰深加工项目，做好粉煤灰的分选和加工等，引入第三方质量认证，做好销售渠道建设等工作，提高粉煤灰综合利用的主动性，达到减少甚至杜绝粉煤灰湿排，确保电厂安全生产的目的。燃煤电厂粉煤灰综合利用价值链如图1所示。

此外，要结合各个电厂的资源特性和区域位置，构建科学合理的产业链条。由于各个燃煤电厂所在区域的粉煤灰消纳市场不同，要根据企业自身情况，加强政府、企业、高校、用户的合作，形成产业协同合力，形成不同企业、行业和地区间粉煤灰综合利用的良好机制，推进循环经济的发展。

3.2 促进科研转化，提升粉煤灰综合利用价值

科技创新是粉煤灰综合利用的助推器，经过多年的发展，粉煤灰在建材等方面的综合利用已经具备了较为成熟的技术，但由于进入门槛较低，大部分技术含量不高。随着粤港澳大湾区建设的推进，燃煤副产品高附加值领域的市场空白，将有望迎来迅速增长的黄金期。例如，将粉煤灰深加工后，通过分级、改性后的高分子材料产品，可以广泛应用于橡胶、塑料、涂料、电缆、军工材料等行业，并能替代炭黑、碳酸钙等自然资源；还可以进行精细化的高附加值领域深加工，如稀有金属的提取等。在湾区经济下，粤港澳中心城市的科研和技术力量将能更大程度地开展交流合作，资金、产品、场所、技术、标准、服务等方面的共享将进一步加深，随着粉煤灰综合利用行业科研技术的进一步成熟以及不断的创新，“小、乱”型企业必将逐步被兼并或做大，环保行业的集中度和成熟度将不断提高。

图1 燃煤电厂粉煤灰综合利用价值链

3.3 完善法律法规，提高粉煤灰综合利用积极性

国家一直重视资源的综合利用，尤其是对排放量大、堆存量大、污染严重的固体废弃物，在宏观指导方面制定了一系列的标准法规和相关规划指标。在“十三五”转型升级的关键期和阵痛期，对粉煤灰的综合利用也处于格局变化、挑战重重的关键时期。2019年1月，国家发展和改革委员会、工业和信息化部印发了《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》。该通知要求，以粉煤灰等大宗固体废弃物为重点，加强产品开发、制度修订和重点项目的培育等工作，将进一步助推粉煤灰的综合利用。

在粤港澳大湾区绿色低碳发展模式的背景下，可以因地制宜，完善相关配套制度。对于用灰企业，可培育一批节能环保骨干企业，对采用新技术的企业落实土地、税收等方面政策，提高企业用灰热情；对于电力行业，要进一步规范其发展环保产业，可出台及落实优惠政策，加大资金支持，从电价和税收上鼓励电力环保行业的发展；对于高校和科研机构，进一步加强粤港、粤澳及泛珠三角区域产学研结合，提高科技投入，制定产业规划，形成以研发、生产、储存、销售等为一体的产业集群。