Энергоэффективность

Общее использование энергии в цементной промышленности делится на около 90% тепловой энергии, которая в значительной степени необходима для процесса горения во вращающихся печах, и приблизительно 10% электрической энергии, которая используется главным образом для процессов размола. Ископаемые виды топлива, прежде всего бурый и каменный уголь, преимущественно заменяют альтернативными видами топлива (например, изношенные шины, отработанное масло, костная мука, отходы пластмасс и сточный ил). В большинстве случаев они содержат меньше углерода и обладают высокой долей биомассы. Таким способом немецкая цементная промышленность сэкономила за последние годы в среднем 700 кг CO₂ за тонну используемого альтернативного топлива и тем самым реализовала существенное снижение CO₂. Вместе с тем неорганические компоненты (зола) альтернативных видов топлива могут использоваться в продукте в качестве материала (совместная обработка). Тем самым использование альтернативных видов топлива также способствует бережному обращению с ресурсами.

Электрическая энергия также считается основным фактором производства для цементной промышленности. Из-за сравнительно высоких цен на электроэнергию в Германии ежегодные расходы на электроэнергию в отрасли составляют около 50% от общих затрат на энергию. Поэтому эффективное использование электрической энергии находится в собственных экономических интересах предприятий, в связи с чем все цементные заводы Германии внедряют сертифицированные системы энергетического менеджмента по стандарту ISO 50.001. Однако, несмотря на непрерывное повышение эффективности, потребность в электроэнергии в цементной промышленности может возрастать в обозримом будущем. Основаниями для этого выступают требования к качеству продукции, использование технологий по снижению уровня CO₂, а также рост выставленных продукции требований по защите окружающей среды. В связи с этим немецкая цементная промышленность в значительной степени ориентирована на конкурентоспособные цены на электроэнергию на международном уровне, а также на надежное энергоснабжение.

Различные технологические инновации в цементной промышленности позволяют сегодня применять тепловую энергию очень эффективно. Среди прочего разработка технологий для печного оборудования привела к переходу на использование печей сухого способа производства, оборудованных нагревателями циклонного типа. В Германии сейчас более 90 % цементного клинкера производится в таких установках. Кроме того, благодаря современной технологии предварительного кальцинирования сегодня разрабатываются вращающиеся печные установки меньших размеров, чем было принято раньше. Таким образом снижаются потери при излучении от печи. Однако в отношении дальнейшего повышения эффективности установлены термодинамические границы. Вместе с тем сооружение печи является очень капиталоемким, поэтому эти установки, как правило, используются на протяжении нескольких десятилетий.

Эффективность использования электроэнергии сегодня также находится на очень высоком уровне. Тем не менее специфическая потребность в электроэнергии на тонну цемента несколько возросла за прошедшие годы. Причиной считаются разнонаправленные воздействия, которые в большей степени компенсируют достигнутое повышение эффективности. Сюда относится, например, возрастающая потребность строительной отрасли в высокопроизводительном, эффективном в отношении CO₂ цементе. Производство такого цемента требует больших затрат на помол, что непосредственно отражается на увеличении потребности в электроэнергии. Помимо этого, использование электрической энергии в цементной промышленности возрастает также в связи с требованиями нормативных документов к очистке отработанных газов, сокращению выбросов оксидов азота. Применение дополнительного оборудования для фильтрования замедляет поток отработанных газов, поэтому для сохранения скорости потока требуется большая приводная мощность.

Кроме того, в рамках новой энергетической политики необходимым оказалось гибкое снижение нагрузки с промышленных потребителей. Связанные с этим частые запуски и остановки производственных установок также идут в ущерб энергетической эффективности. В перспективе из-за применения затратных технологий по снижению уровня CO₂ (например, установки для улавливания углерода) в цементной промышленности Германии будет и дальше возрастать потребность в электроэнергии.

Несмотря на эти успехи и постоянную оптимизацию процессов, немецкая цементная промышленность как энергоемкая отрасль должна в значительно степени соблюдать рамочные условия в сфере конкурентоспособной и стабильной энергетической политики. Это касается перехода на альтернативные источники энергии в Германии, а также мероприятий в сфере энергетической политики в контексте защиты климата. Особое внимание уделяется формированию расходов на электроэнергию и топливо, на которые, с одной стороны, влияют государственные отчисления и сборы (например, налог на энергоносители или на электроэнергию, отчисление за возобновляемую энергию, национальная плата за выбросы CO₂), с другой стороны, прочие составные части расходов (плата за пользование электрическими сетями, биржевые цены на электроэнергию). Поэтому любые мероприятия в сфере энергетической политики должны всегда учитывать конкурентоспособное, надежное энергоснабжение. В связи с этим существующие положения относительно снижения нагрузки являются обязательными для цементной промышленности в Германии. Тем более, что это касается и предстоящих мероприятий по декарбонизации. В цементной промышленности сюда в перспективе будет относиться улавливание CO₂ в процессе производства, которое является очень энергоемким и поэтому дорогим. Что касается расходов на топливо, важную роль для отрасли играют, прежде всего, государственные обязательства, например, налог на энергоносители, европейская и национальная торговля квотами на вредные выбросы.