近10年来,中国玻璃纤维工业得到快速的发展,2009年虽然受到国际金融危机的严重影响,玻璃纤维产量仍达到200多万吨,中国仍保持全球玻璃纤维生产和使用第一大国的位置。由于在玻璃纤维的生产过程中,需要在1400摄氏度以上的高温下进行玻璃的融化和纤维成形,这就需要消耗大量的能源,其费用约占玻璃纤维生产成本的20%~30%。据测算向大气排放的二氧化碳气体达数百万吨,同时还会排放一定数量的含有氟、砷、硼等元素的废气。由于我国经济发展的不平衡,行业中先进的池窑拉丝工艺和传统的代铂坩埚拉丝工艺同时存在。据不完全统计,我国从事玻璃纤维生产的企业有数百家,采用池窑拉丝工艺生产的企业不足10%,目前,全国正在运行的玻璃纤维池窑57座,总产能184万吨,其中生产电子纱的池窑20座,产量37万吨,生产中碱纱的池窑8座,年产量19万吨,全国正在运行的玻璃球窑35座,总产能40万吨,其中中碱球窑24座,生产中碱玻璃球28万吨。两种工艺的能耗差别也非常大,池窑拉丝生产工艺采用玻璃原料(粉料)直接熔化拉丝技术,具有玻璃熔制量大、熔化质量高、作业稳定、节能等优点,一般池窑能耗为0.8吨标煤/吨纱~1.8吨标煤/吨纱,采用节能技术的池窑能耗可到达0.8吨标煤/吨纱以下。而代铂坩埚拉丝生产工艺,需要将原料先熔化成玻璃制成玻璃球,然后将玻璃球进行二次熔化后拉制成玻璃纤维,生产规模较小,效率低,能耗较高,一般为2.0吨标煤/吨纱~3.0吨标煤/吨纱(以球利用率为80%计算)。因此,对于玻璃纤维行业来讲,发展低碳经济的最优途径是考虑能源的合理使用,大力提高能源使用效率,发展应用低能耗的新技术、新工艺、新装备,积极运用先进的科学技术来促进节约能源,减少污染排放。也就是说,采用先进的技术把高碳行业逐渐变成低碳行业,把高碳企业变成低碳企业,把高碳产品变成低碳产品。因此,玻璃纤维工业的节能减排,是促进低碳经济发展的重点。我国玻璃纤维生产和使用数量如此庞大,其节能减排的潜力是十分巨大的,发展低碳玻璃纤维工业大有可为。
如何实现我国低碳玻璃纤维工业的发展
转变生产方式,调整产业结构。产业的结构优化和生产方式的转变是行业实现低碳发展的基础。我国玻璃纤维产品有60%出口到国际市场,在此次国际金融危机的影响下,出口企业受到严重影响,出口订单锐减,产品库存增加,经济效益下滑。2009年年底欧盟又向中国玻璃纤维企业发起反倾销调查,种种迹象表明,靠消耗资源和能源生产初级产品出口的发展方式是不可持续的,不仅容易造成进口国家贸易保护,而且增加了我国二氧化碳气体排放的总量。因此要实现低碳玻璃纤维工业的发展,首先必须进行生产方式的转变和产业结构的调整。国家应进一步加强对玻璃纤维行业的宏观引导,从项目投资、银行贷款、能源供应以及出口配额、税收政策等方面引导企业进行结构调整。从产业规划和产业政策方面,进一步提高产业准入的门槛,坚决淘汰能源和资源消耗高的落后生产能力,限制玻璃纤维初级产品的生产和出口。进一步提高玻璃纤维生产能耗指标,明确要求玻璃纤维企业的单位能耗应小于0.8吨标煤/吨纱。积极引导池窑拉丝企业采用新技术和新装备对窑炉进行节能减排的技术改造,引导一些坩埚拉丝企业从玻璃纤维拉丝领域退出,转为进行玻璃纤维制品的深加工或其他低碳行业,如服务业等领域。进一步加强对采用陶土坩埚生产高碱玻璃纤维的打击力度,严禁陶土坩埚生产的高碱玻璃纤维及其制品的生产、销售以及生产玻璃钢制品,海关也应禁止此类产品的出口。
提高技术创新能力。技术创新是实现低碳玻璃纤维发展的关键,玻璃纤维行业应以窑炉的节能减排为重点,加强与高校、科研机构的联合,加大技术创新的投入,积极引进国外的先进技术和装备,特别是要加强软技术的引进和优秀技术人才的引进。切实解决提高窑炉热效率和减少生产中废气排放和产生的关键性问题。对国内已有的节能新技术,如纯氧燃烧、辅助电加热、熔体鼓泡、余热回收再利用、窑炉保温等,应根据不同能源结构、不同窑炉的特点,不断完善大力推广应用。要通过对技术的引进吸收,系统集成和自主研发,使全行业玻璃纤维的能耗水平降到0.8吨标煤/吨纱以下,行业的龙头企业还应达到国际先进水平。玻璃纤维的化学成分与其性能、品质和产量以及节能减排的关系密切,行业应积极研发和推广无硼、无氟新成分,通过提高玻璃纤维性能和窑炉的产率,来达到节能减排的效果。此外,努力开发高新技术产品,生产能耗较低、绿色环保和附加值较高的产品也是实现低碳玻璃纤维发展的重要方面。例如,用于风力发电叶片的玻璃纤维多轴向织物,生产的能耗低,无废气排放,产品技术含量高,附加值大,而且应用于清洁能源的领域,可以说它就是一种低碳产品。
科学进行效果评价。准确的计算和测量,严格的监控和科学的评价,是实现低碳玻璃纤维发展的有力保障,行业应尽快建立起对节能减排效果的科学评价体系,首先应组织全行业对不同类型企业的能源使用现状、单位能耗、节能措施和“三废”排放进行调研,尽快摸清行业能效利用和排污的现状。根据玻璃纤维生产工艺要求和特点制定各类企业、产品和设备的能耗测量方法、评价和验收准则等。目前玻璃纤维单元窑能耗测量和计算方法、玻璃纤维工厂的废水废气排放等标准都在制定中。要结合企业的节能和环境认证等工作,开展节能减排的测量和监控,推进企业能源体系建设的完善。加快建立在全行业从事能耗和环保测试的专业队伍,不断完善测试和监控的手段,提高技术能力,为企业的节能减排工作提供科学的评价和优质的技术服务。