低碳經(jīng)濟(jì)與陶瓷生產(chǎn)

王澤宇，周思琪

（福州外語外貿(mào)學(xué)院 財(cái)金學(xué)院，福州 350000）

1 前言

早在2009 年，世界針對氣候變化提出了控制溫室氣體排放政策。截至2020 年，我國國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量已經(jīng)出現(xiàn)明顯下降，相比2005 年，二氧化碳排放生產(chǎn)總值下降到40%左右。對此，作為高能耗的陶瓷產(chǎn)業(yè)，應(yīng)根據(jù)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，系統(tǒng)分析目前生產(chǎn)中存在的問題，立足實(shí)情制定多種新型發(fā)展模式，提高陶瓷生產(chǎn)的環(huán)保性和節(jié)能性，增強(qiáng)陶瓷生產(chǎn)綜合實(shí)力。

2 低碳經(jīng)濟(jì)概述

2.1 內(nèi)涵

低碳經(jīng)濟(jì)是指在可持續(xù)發(fā)展理念下，利用新型技術(shù)、轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)、開發(fā)新能源等方式，降低煤炭石油等不可再生能源使用量，減少溫室氣體排放總量，力求在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，能夠有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。同時，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)可以有效體現(xiàn)出我國擔(dān)任保護(hù)環(huán)境的責(zé)任，對優(yōu)化市場經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)具有積極作用。此外，在大力運(yùn)用清潔能源、提高能源利用率的同時，可以有效推動新能源技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，為營造良好生活環(huán)境創(chuàng)造有利條件。

2.2 發(fā)展特點(diǎn)

2.2.1 相對性

低碳經(jīng)濟(jì)是相對于沒有任何束縛的碳密集型能源消耗的高碳經(jīng)濟(jì)而言。同時，它是相對于不可再生資源經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)形式而言。此外，它是相對于人們生活碳通量而言。如果各個生產(chǎn)企業(yè)都能落實(shí)低碳經(jīng)濟(jì)，可以借助碳捕捉和碳封存等技術(shù)，減少產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中排放的碳強(qiáng)度。這樣可以將消耗不可再生能源替換成清潔能源，借助發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和發(fā)展無碳能源的方式拉動經(jīng)濟(jì)，改變?nèi)藗兩罾砟?，落?shí)低碳生活目標(biāo)。

2.2.2 經(jīng)濟(jì)性

要想有效發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，就需要按照市場發(fā)展情形進(jìn)行。低碳經(jīng)濟(jì)是在新時期節(jié)能環(huán)保減排理念影響下，提出的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境共生存發(fā)展模式?，F(xiàn)今促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展依舊是低碳經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)向目標(biāo)，要求各個行業(yè)在推動發(fā)展的同時，肩負(fù)起保護(hù)環(huán)境的責(zé)任，力求在實(shí)現(xiàn)低碳快速發(fā)展的同時，改善人們生活質(zhì)量。然而要想實(shí)現(xiàn)這一系列目標(biāo)，就必須圍繞經(jīng)濟(jì)性展開，國家可以立足市場發(fā)展規(guī)律，變革經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和人們消費(fèi)觀念，降低社會和人們對能源的需求總量。

2.2.3 技術(shù)性

技術(shù)決定發(fā)展。如果技術(shù)先進(jìn)科學(xué)，則能有效實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)。同時，影響低碳經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)的首要因素就是技術(shù)創(chuàng)新。如果各個行業(yè)都能在生產(chǎn)中利用節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)、可再生能源技術(shù)和降低二氧化碳排放技術(shù)等，可以有效降低生產(chǎn)對不可再生能源的需求量，改變原始在化石燃料基礎(chǔ)上的生產(chǎn)運(yùn)營模式，為實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

2.2.4 目標(biāo)性

低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)施目標(biāo)就是處理氣候環(huán)境惡化問題和協(xié)助人類可持續(xù)發(fā)展。我國實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)的初衷就是為了解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與二氧化碳溫室氣體排放之間的矛盾，力求在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的同時，逐步減少二氧化碳溫室氣體排放總量，積極向?qū)崿F(xiàn)二氧化碳溫室氣體零排放靠近。同時，國家要求各行各業(yè)在生產(chǎn)中向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，就是為了將溫室氣體的濃度控制在合理范圍內(nèi)，避免全球溫度上升給人類生存帶來不利影響。此外，國家希望通過大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，能夠有效豐富可再生能源和清潔能源應(yīng)用的多樣性，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生。

3 目前我國陶瓷生產(chǎn)中存在的問題

3.1 能源消耗量過高

即使這些年我國陶瓷行業(yè)發(fā)展速度較快，已經(jīng)進(jìn)入到世界陶瓷發(fā)展前列。但是大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)陶瓷時，仍存在能源消耗量過高問題。通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，發(fā)達(dá)國家清潔能源和可再生能源利用率在50%以上，然而我國僅有29%左右。例如，我國百萬美元GDP 中消耗的不可再生能源總量是美國的3 倍，1 噸煤的應(yīng)用率僅有28.6%，由此可以總結(jié)出我國陶瓷生產(chǎn)的能源消耗量極大。同時，我國的主要能源是煤，煤不僅是不可再生能源，并且在應(yīng)用中會排放大量溫室氣體。這種情形與低碳經(jīng)濟(jì)背道而馳，影響低碳經(jīng)濟(jì)實(shí)施效果。

3.2 礦產(chǎn)資源消耗量過大

在工作中可以發(fā)現(xiàn)，陶瓷產(chǎn)業(yè)對礦產(chǎn)資源需求量極高。通過查看礦產(chǎn)資源使用素材可以看到，僅僅是佛山一個地區(qū)，在一年就需要4000 萬噸礦產(chǎn)資源原料作為支撐，平均下來每天需要消耗12 萬噸。目前我國陶瓷生產(chǎn)主要是以拋光磚和微粉磚為主，這兩類磚在生產(chǎn)中需要的礦產(chǎn)資源每年高達(dá)7000 萬噸左右。由此可見，陶瓷生產(chǎn)礦產(chǎn)資源消耗量過大，對低碳經(jīng)濟(jì)實(shí)施和資源保護(hù)等都帶來不利影響。

3.3 產(chǎn)品附加值較低

現(xiàn)今我國建筑陶瓷和日用陶瓷會大量出口到西方國家和東南亞等地區(qū)。目前部分陶瓷企業(yè)為了追求短期經(jīng)濟(jì)收益，忽視新興技術(shù)研發(fā)，對產(chǎn)品創(chuàng)新重視程度較低。這樣會在一定程度上弱化產(chǎn)品附加值，導(dǎo)致陶瓷行業(yè)出現(xiàn)嚴(yán)重的外形好和裝飾模仿現(xiàn)象，忽略了陶瓷材質(zhì)綠色環(huán)保性能探索，降低了低碳經(jīng)濟(jì)落實(shí)質(zhì)量。

4 低碳經(jīng)濟(jì)下陶瓷生產(chǎn)發(fā)展策略

4.1 研發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低碳化

技術(shù)是促進(jìn)陶瓷生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的重要手段，要想在低碳經(jīng)濟(jì)下實(shí)現(xiàn)陶瓷生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，就應(yīng)從技術(shù)角度入手，大力研發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低碳化，為減少能源資源消耗、控制溫室氣體排放打好基礎(chǔ)。

4.1.1 運(yùn)用燒成技術(shù)生產(chǎn)陶瓷

該技術(shù)包含低溫快燒技術(shù)和一次燒成技術(shù)這兩類。前者需要工作人員掌控好燒成溫度。如果溫度越低，則能耗就越低。通過采用熱平衡可以計(jì)算出，如果陶瓷燒成技術(shù)溫度下降到100°時，單位產(chǎn)品熱耗可以減少到10%以上，并且陶瓷燒成占用時間變短，同時間段產(chǎn)品生產(chǎn)量提高到10%，熱耗還會下降到4%。因此，在陶瓷生產(chǎn)中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，可以在提高生產(chǎn)量的同時，降低能源消耗總量，落實(shí)低碳經(jīng)濟(jì)要求。后者比一次半燒成和兩次燒成更加節(jié)能，可以預(yù)防陶瓷在后期形成中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，提高陶瓷使用期限。同時，工作人員運(yùn)用該技術(shù)燒成陶瓷時，可以有效減少資源能耗量和電量高達(dá)30%以上，在降低能源需求量的同時，也進(jìn)一步提升了陶瓷燒成效果。

4.1.2 運(yùn)用微波輔助氣體燒成技術(shù)生產(chǎn)陶瓷

該技術(shù)具有實(shí)用性高的特點(diǎn)。工作人員可以利用微波加熱陶瓷生產(chǎn)原材料，使原材料能夠在短時間快速提高自身溫度，通過燃?xì)獍l(fā)散出輻射熱源，提升原材料坯體表面溫度，防止坯體表面出現(xiàn)溫度分布不均勻的情況。同時，通過使用該技術(shù)燒成的陶瓷，熱應(yīng)力和非均質(zhì)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，各個坯體表面溫度分布均勻，內(nèi)外溫差小，可以快速燒成陶瓷，這樣會直接減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。此外，在查看國外報(bào)道資料發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用該技術(shù)可以使陶瓷生產(chǎn)量增加一倍，能源消耗成本降低到40%以下，減少有害氣體排放量。

4.1.3 運(yùn)用富氧燃燒技術(shù)節(jié)能

該技術(shù)可以使助燃空氣中的氧氣含量超過21%。一般能源在富氧下，可以直接減少燃點(diǎn)溫度，加快富氧燃燒速度。這樣既可以提升火焰強(qiáng)度，還能實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)快速傳遞目標(biāo)。此外，通過運(yùn)用該技術(shù)燒成陶瓷，可以強(qiáng)化能源燃燒利用率，降低火焰長度，使得火焰上部溫度有所下降。這樣可以弱化窯爐或蓄熱室熱負(fù)荷，使得陶瓷在生產(chǎn)中對二次助燃風(fēng)量需求降低，從而合理控制溫室氣體排放總量，落實(shí)低碳經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)要求。

4.2 研發(fā)新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)

新時期市場競爭激烈，產(chǎn)品附加值決定了銷售量，與企業(yè)發(fā)展前景息息相關(guān)。如果新產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良，則可以獲取更多市場資源，為強(qiáng)化企業(yè)綜合實(shí)力奠定良好基礎(chǔ)。因此，在低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境中實(shí)施陶瓷生產(chǎn)時，陶瓷企業(yè)應(yīng)積極研發(fā)新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)，加大瓷磚薄型化、輕質(zhì)化研究力度，力求在提高瓷磚生產(chǎn)質(zhì)量的同時，降低能源消耗量。一方面，企業(yè)在研究瓷磚薄型化生產(chǎn)工藝時，應(yīng)組織專人深入調(diào)研市場陶瓷磚厚度。

現(xiàn)今我國陶瓷領(lǐng)域的磚厚度、瓷片厚度以及拋光磚度均在10 mm 以上，部分磚王的厚度已經(jīng)高達(dá)25 mm。倘若在陶瓷生產(chǎn)中將磚厚度控制在8 mm 左右，可以使瓷磚減薄到20%以上。這樣陶瓷生產(chǎn)中所需原材料可以節(jié)省到2500 萬噸左右，標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量可以降低到101億kg，切實(shí)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。此外，近年我國推行的超薄陶瓷燒成政策，為薄型化陶瓷生產(chǎn)提供了技術(shù)和政策支撐。相關(guān)企業(yè)可以根據(jù)市場需求，研發(fā)出以低碳生產(chǎn)為主題的陶瓷薄型產(chǎn)品。這樣可以在改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同時，創(chuàng)新陶瓷生產(chǎn)要求，推動大規(guī)模薄板陶瓷發(fā)展。另一方面，企業(yè)在研發(fā)瓷磚輕質(zhì)化時，可以從創(chuàng)新瓷磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，降低瓷磚重量。這些年我國在生產(chǎn)輕質(zhì)磚時使用的原材料主要是以陶瓷生產(chǎn)廢料為主。工作人員可以在發(fā)泡階段加入發(fā)泡劑，通過高溫?zé)浦谱鞒商沾?。相比同類陶瓷產(chǎn)品而言，輕質(zhì)陶瓷在生產(chǎn)中所需的原材料總量可以減少到一半以上，節(jié)省超過一半的能耗量，對實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)具有積極影響。

4.3 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)低碳要求

近年陶瓷行業(yè)發(fā)展前景良好，國內(nèi)外陶瓷需求量較大。要想實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)，企業(yè)應(yīng)從原材料和能源入手，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)低碳要求，運(yùn)用廢料回收利用技術(shù)和余熱回收利用技術(shù)生產(chǎn)陶瓷，降低企業(yè)對原材料和能源需求量。在應(yīng)用廢料回收利用技術(shù)時，企業(yè)可以將陶瓷廢渣作為原材料進(jìn)行精加工生產(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)今市場價格估算，陶瓷原礦價格每噸已經(jīng)超過70 元，但是廢渣回收每噸僅需25 元，算上加工費(fèi)用，運(yùn)用廢渣轉(zhuǎn)換成原材料只需50 元即可。同時，用廢渣制作而成的輕質(zhì)磚和保溫磚，比普通磚價格高25%。這樣既減少了陶瓷廢渣對環(huán)境造成的不良影響，還能節(jié)省了原材料需求量，推動低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。企業(yè)在應(yīng)用余熱回收利用技術(shù)時，應(yīng)運(yùn)用煙氣余熱回收技術(shù)生產(chǎn)陶瓷，這樣可以減少爐窯在燒成陶瓷中出現(xiàn)的排煙熱損失量。在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時，企業(yè)可以將其運(yùn)用到原材料烘干、干燥和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)中來。通過換熱器回收煙氣余熱，進(jìn)行余熱助燃燃料，從而有效減少排煙熱損失，提升能源燃燒使用率。在工作中發(fā)現(xiàn)，如果空氣預(yù)熱溫度提升到100°以上，可以有效節(jié)省能源消耗量至5%左右。

4.4 改變窯爐技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)

窯爐是生產(chǎn)陶瓷的重要工具。當(dāng)企業(yè)在低碳經(jīng)濟(jì)下生產(chǎn)陶瓷時，可以通過改變窯爐技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)，通過改善窯爐結(jié)構(gòu)、挑選恰當(dāng)?shù)膰娮?、高效保溫材料和涂層技術(shù)等，創(chuàng)新窯爐生產(chǎn)，力求在提升陶瓷生產(chǎn)質(zhì)量的同時，減少原材料和能源消耗量，有效實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)目標(biāo)。

首先，在改善窯爐結(jié)構(gòu)時，企業(yè)可以通過調(diào)整窯爐內(nèi)高的方式控制熱耗和窯墻散熱量。例如，當(dāng)窯內(nèi)部的高度從0.2 m 上升到1.2 m 時，可以直接使熱耗提高到4%以上，窯墻散熱也會上升到30%以上。因此，企業(yè)應(yīng)適當(dāng)降低窯內(nèi)高度，降低熱耗和窯強(qiáng)散熱量。此外，企業(yè)可以通過調(diào)整窯內(nèi)寬度的方式，減少熱耗和窯強(qiáng)散熱量。如果窯內(nèi)寬度從1 m 以上提高到2 m 以上時，熱耗和散熱量都會降低到25%左右，窯體外壁散熱損失可以降低到27%以上。其次，企業(yè)應(yīng)挑選恰當(dāng)?shù)膰娮?。傳統(tǒng)噴嘴在應(yīng)用中容易出現(xiàn)溫度控制不合理的情況，導(dǎo)致陶瓷生產(chǎn)周期變長，加大了能源消耗量。如果陶瓷在窯內(nèi)燒成中溫度過高，則會受到高溫火焰流影響，出現(xiàn)浮力上升情況，導(dǎo)致窯內(nèi)溫度上高下低。這時熱電偶會檢測到窯內(nèi)溫度偏高，直接降低溫度，延長陶瓷生產(chǎn)周期。對此，企業(yè)應(yīng)根據(jù)低碳經(jīng)濟(jì)要求，挑選合適噴嘴，確保窯內(nèi)上下溫度分布均勻。這樣既可以提高陶瓷生產(chǎn)質(zhì)量，還會縮短燒成周期，切實(shí)實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)。

5 結(jié)論

綜上，近年我國大力提倡低碳經(jīng)濟(jì)，企業(yè)在生產(chǎn)陶瓷的過程中應(yīng)結(jié)合市場發(fā)展情形，立足新型政策要求創(chuàng)新陶瓷生產(chǎn)模式和生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況制定多種生產(chǎn)發(fā)展策略，研發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低碳化；研發(fā)新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)；發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)低碳要求；改變窯爐技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)，通過多種方式創(chuàng)新陶瓷生產(chǎn)，確保陶瓷產(chǎn)業(yè)能夠持續(xù)朝著綠色節(jié)能方向發(fā)展。