姜 龍

(華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司,北京 100045)

0 引 言

我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，以煤炭為電力生產(chǎn)基本燃料的國(guó)策在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。燃燒1 t原煤，生產(chǎn)粉煤灰250～300 kg[1]。在目前環(huán)保壓力日趨加大，固廢處置問題突出，電力行業(yè)傳統(tǒng)煤電企業(yè)經(jīng)營(yíng)形式日趨嚴(yán)峻的局面下，固廢處置尤其是燃煤后產(chǎn)生的粉煤灰在煤電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中越發(fā)重要和緊迫。我國(guó)施行的“西電東送”、“特高壓輸電”等能源政策，以及西北地區(qū)傳統(tǒng)基建行業(yè)對(duì)粉煤灰需求量的下降，勢(shì)必會(huì)加劇“電從空中來(lái)、灰留在當(dāng)?shù)亍钡膼盒匝h(huán)。在國(guó)家不斷重視環(huán)保問題和習(xí)近平主席提出“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念的形勢(shì)和背景下，西北地區(qū)海量堆積的粉煤灰迫切需要新的出路。

粉煤灰的理化性質(zhì)決定了其具有變廢為寶的特性，經(jīng)過幾十年的研究應(yīng)用，粉煤灰已應(yīng)用于基建、建材、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、化工等多領(lǐng)域：粉煤灰主要成分為硅酸鹽和鋁酸鹽，可用作水泥、砂漿、混凝土的摻合料[2-3]；通過一定的燒結(jié)工藝可制作各種新型建筑材料，如陶砂陶粒、空心砌磚等[4-5]；粉煤灰可改善土壤的保水性、容重等理化性質(zhì)，提供水溶性硅鈣鎂磷等營(yíng)養(yǎng)素，故可提高農(nóng)作物產(chǎn)量，治理土壤沙化、鹽堿化[6-7]；粉煤灰中可提取鋁、硅、鋰、鎵等有用金屬，還可通過分選技術(shù)，分選出漂珠、炭粒、磁珠等具有不同性質(zhì)的材料[8-9]。

為了更全面了解我國(guó)粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀，改善我國(guó)粉煤灰綜合利用情況，本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外粉煤灰綜合利用的基本情況、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)政策及主要利用途徑，通過對(duì)比國(guó)內(nèi)外利用現(xiàn)狀，分別從利用途徑、標(biāo)準(zhǔn)制定、政策制定3方面提出我國(guó)今后粉煤灰綜合利用的合理化建議。

1 各國(guó)燃煤電廠粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀對(duì)比

1.1 產(chǎn)量及利用率

2016年全球粉煤灰約11.43億t，平均利用率為60%：其中中國(guó)約6億t，利用率為68%～70%(綜合利用量為4.08億t)；美國(guó)約4 400萬(wàn)t，利用率54%(綜合利用2 376萬(wàn)t)；日本1 200萬(wàn)t，利用率接近100%；歐盟4 000萬(wàn)t(歐盟15國(guó)所有燃煤固廢)，利用率90%(綜合利用量3 600萬(wàn)t)；印度1.69億t，利用率63%(綜合利用量1.06億t)[10-12]。

我國(guó)及美國(guó)近十幾年粉煤灰產(chǎn)量及利用率變化如圖1、2所示。燃煤電廠固廢產(chǎn)出量的增長(zhǎng)趨勢(shì)得到緩解，但固廢的綜合利用量沒有顯著提高，基本維持在原有水平，這主要是因?yàn)椋阂环矫骐S著新能源發(fā)電量占比提高，造成傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電量受到制約；另一方面現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外很多粉煤灰的“高附加值”綜合利用并未得到產(chǎn)業(yè)化普及。

圖1 我國(guó)2007—2016年粉煤灰產(chǎn)量及利用率Fig.1 Yield and utilization rate of fly ash during 2007—2016 in China

圖2 美國(guó)2000—2016年粉煤灰排放量及利用率Fig.2 Yield and utilization rate of fly ash during 2000—2016 in USA

1.2 利用途徑

各國(guó)家粉煤灰的綜合利用途徑選擇取決于各國(guó)家粉煤灰產(chǎn)量、工藝技術(shù)的發(fā)展情況、環(huán)保要求、原材料的稀缺程度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素影響。各主要國(guó)家及地區(qū)粉煤灰主要綜合利用途徑對(duì)比見表1[13-15]。

由表1可知，各國(guó)家基本上以建材應(yīng)用為主，而在其余途徑的應(yīng)用選擇則受各國(guó)政策及產(chǎn)業(yè)的影響；高附加值利用方面，只有日本相對(duì)利用率占比較大[16]，這是由于日本本國(guó)原材料的限制，粉煤灰被開發(fā)成各種材料用于替代原材料。

表1 各主要國(guó)家及地區(qū)粉煤灰綜合利用途徑

與其他發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)相比，我國(guó)粉煤灰在道路基建、回填、農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用比例較低。我國(guó)在高附加值利用領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用主要集中在提取氧化硅、氧化鋁及稀有金屬，合成陶瓷材料和沸石分子篩，處理污水、廢氣等方面[17-18]。由于傳統(tǒng)建材方面的需求量衰減，我國(guó)粉煤灰產(chǎn)出量巨大，我國(guó)粉煤灰利用率偏低的地區(qū)主要集中在西部地區(qū)，造成我國(guó)粉煤灰綜合利用情況短時(shí)期內(nèi)得不到顯著緩解。

日本最主要的利用途徑是水泥，占日本粉煤灰綜合利用量的67.12%，雖然日本的固廢綜合利用手段豐富且先進(jìn)，但由于日本國(guó)內(nèi)對(duì)各種原材料的缺口大，同時(shí)由于居民反對(duì)粉煤灰在填埋場(chǎng)堆積，因此各種固廢的綜合利用率較高，且基本用來(lái)補(bǔ)充建材原料，剩余用作公路路基材料、肥料、地基改良劑等[19]。在高附加值利用領(lǐng)域內(nèi)，日本將粉煤灰應(yīng)用在制造抗腐蝕性添加劑[16]、污泥固化劑[20]、煉鐵工業(yè)用材料[21]、高分子材料充填劑等[22]。

美國(guó)環(huán)保局(EPA)將粉煤灰利用主要分為2個(gè)方面：Encapsulated beneficial use(主要是建材)和Unencapsulated beneficial use(結(jié)構(gòu)填充和堤防)。EPA分別發(fā)布了燃煤電廠固廢在以上2種應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)利用的可行性評(píng)估方法，《Methodology for evaluating encapsulated beneficial uses of coal combustion Residuals》和《Coal combustion residual beneficial use evaluation:Fly ash concrete and FGD gypsum wallboard》，用于更好指導(dǎo)粉煤灰在這2個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用[23-24]。

歐洲在固廢政策和利用方面主要關(guān)注2方面因素：環(huán)保和資源化。由于歐盟自身固廢產(chǎn)量不多，且缺少建材原材料，因此95%以上的粉煤灰都被用于建材和基建領(lǐng)域中[12,25]。

1.3 建議

我國(guó)燃煤電廠的粉煤灰產(chǎn)量遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)量，且表現(xiàn)出明顯的地域分布不均勻性，同時(shí)由于我國(guó)粉煤灰大部分應(yīng)用在建材，單一的利用途徑顯著制約著粉煤灰的利用。

1)提高基建領(lǐng)域的利用率。我國(guó)在道路建設(shè)等基建行業(yè)中的粉煤灰綜合利用應(yīng)用比例明顯低于其他國(guó)家，尤其是國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，而我國(guó)在基建層面中仍具有較大的發(fā)展空間(如西部地區(qū)的高鐵建設(shè))。在提高基建行業(yè)中比例的同時(shí)，還應(yīng)減少黏土的應(yīng)用比例(山西地區(qū)由于成本問題選用黏土而不是粉煤灰)。

2)推進(jìn)西部地區(qū)在填埋的應(yīng)用。我國(guó)粉煤灰在回填領(lǐng)域中所占比例也較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家低，這一方面是缺少相關(guān)的政策性和標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)，另一方面在回填領(lǐng)域上由于環(huán)保壓力也比較謹(jǐn)慎。因此，可借鑒國(guó)外在回填方面的規(guī)定并結(jié)合一定的環(huán)保試驗(yàn)基礎(chǔ)，增加我國(guó)的粉煤灰回填。

3)關(guān)注環(huán)保領(lǐng)域的研究應(yīng)用。我國(guó)和印度同為發(fā)展中國(guó)家，環(huán)保和其他領(lǐng)域中的粉煤灰利用量較發(fā)達(dá)國(guó)家偏低，而我國(guó)也不斷加大環(huán)保方面治理，中西部地區(qū)往往又是環(huán)保的薄弱地區(qū)，可采取粉煤灰分選—炭黑—制備活性炭—工業(yè)廢水凈化的產(chǎn)業(yè)鏈。

4)加大在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。我國(guó)粉煤灰在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在化肥生產(chǎn)、覆土造田和土壤改良中，但區(qū)域分布主要集中在中東部地區(qū)，西部地區(qū)由于自身耕地面積少、地質(zhì)、水資源等制約在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用較低。因此可在西部地區(qū)增加粉煤灰在覆土造田、土壤改良中的應(yīng)用。

2 各國(guó)燃煤電廠粉煤灰綜合利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

2.1 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)有關(guān)粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)56個(gè)，其中國(guó)標(biāo)11個(gè)，行標(biāo)23個(gè)，地標(biāo)22個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)范圍涉及電廠、建材、道路、檢測(cè)等方面，其中建材領(lǐng)域占據(jù)一半，但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)缺少高附加值領(lǐng)域、分類、規(guī)范、環(huán)保等方面。我國(guó)現(xiàn)有關(guān)于粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 我國(guó)現(xiàn)有關(guān)于粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)匯總

2.2 各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

以混凝土中粉煤灰的質(zhì)量為例，羅列了各主要國(guó)家混凝土用粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)，具體見表3。各國(guó)因?yàn)榉勖夯姨匦约皣?guó)內(nèi)情況所選因素的側(cè)重點(diǎn)不同，如歐洲對(duì)環(huán)保指標(biāo)監(jiān)控更嚴(yán)，因此增加了更多粉煤灰成分的指標(biāo)；日本由于處于地震帶，因此比較側(cè)重強(qiáng)度參數(shù)。綜合比較，我國(guó)在粉煤灰方面制定的標(biāo)準(zhǔn)所涉及的指標(biāo)范圍和指標(biāo)限值同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比偏松。日本同歐盟最嚴(yán)，我國(guó)同美國(guó)處于同一水平。

表3 各國(guó)家混凝土用粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)

各國(guó)粉煤灰的分類標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，中國(guó)及美國(guó)主要以CaO含量為依據(jù)，日本以性能進(jìn)行分類，歐盟以細(xì)度及燒失量為分類標(biāo)準(zhǔn)。分類標(biāo)準(zhǔn)以及不同種類標(biāo)準(zhǔn)值的差異性決定了最終的應(yīng)用途徑，相比較，中國(guó)和日本在不同類別粉煤灰的指標(biāo)差異性更為明顯。

2.3 建議

1)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)體現(xiàn)我國(guó)自身的特殊性。標(biāo)準(zhǔn)考察的指標(biāo)應(yīng)該更能體現(xiàn)且符合我國(guó)自身的特殊性。如我國(guó)NOx控制濃度較發(fā)達(dá)國(guó)家高，且煙道內(nèi)流場(chǎng)不均勻性也較國(guó)外嚴(yán)重，易造成氨量過噴，而煙氣中氨主要富集在粉煤灰中，灰中氨會(huì)影響粉煤灰品質(zhì)并釋放氨味[30]。我國(guó)脫硫廢水往往會(huì)噴灑在灰?guī)熘校蚨哟蠓勖夯抑蠧l-含量，含過高Cl-粉煤灰制成的建材會(huì)腐蝕配筋制品，因此應(yīng)對(duì)Cl-加以考核。

2)優(yōu)先制定適用本地區(qū)粉煤灰利用的標(biāo)準(zhǔn)。由于我國(guó)粉煤灰的產(chǎn)量和綜合利用率具有明顯的地域區(qū)別，因此各地區(qū)的地方粉煤灰綜合利用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該更加完善，制定更適合于本地區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)。如各地區(qū)探索最適宜的粉煤灰綜合利用途徑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)本地區(qū)的粉煤灰綜合利用。對(duì)于西部地區(qū)，傳統(tǒng)建材應(yīng)用正逐漸縮窄，因此應(yīng)在回填、土壤改良等可大宗應(yīng)用方面迅速制定相關(guān)的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)粉煤灰的綜合利用。

3)評(píng)估重金屬對(duì)土壤及地下水影響風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)外在建材、基建等傳統(tǒng)領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)均沒有涉及各類有害金屬含量。通過檢測(cè)及評(píng)估粉煤灰中有害金屬對(duì)當(dāng)?shù)赝寥兰暗叵滤挠绊?，可指?dǎo)和規(guī)范粉煤灰在土壤及回填中的應(yīng)用，從而影響政府對(duì)粉煤灰應(yīng)用的決策[31]。

4)制定其他利用途徑的標(biāo)準(zhǔn)。各發(fā)電企業(yè)應(yīng)積極探索和完善適宜的粉煤灰綜合利用途徑，待工藝或技術(shù)成熟后形成相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，從而促進(jìn)我國(guó)粉煤灰的綜合利用。

3 各國(guó)燃煤電廠粉煤灰綜合利用政策對(duì)比

3.1 中國(guó)政策

我國(guó)2013年發(fā)布了新修訂的《粉煤灰綜合利用管理辦法》，規(guī)定了對(duì)利用粉煤灰產(chǎn)業(yè)給予的優(yōu)惠政策且鼓勵(lì)在一些高附加值/大摻量利用途徑進(jìn)行應(yīng)用。2017年1月環(huán)保部發(fā)布實(shí)施了《火電廠污染防治技術(shù)政策》，要求粉煤灰應(yīng)遵循優(yōu)先綜合利用的原則再堆存。此外，《資源綜合利用產(chǎn)品和勞務(wù)增值稅優(yōu)惠目錄》、《西部地區(qū)鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)目錄》及各地方政府都有粉煤灰綜合利用的優(yōu)惠政策。

3.2 各國(guó)粉煤灰綜合利用法律政策對(duì)比

1)日本政府及銀行對(duì)引進(jìn)使用粉煤灰處理設(shè)備的一般產(chǎn)業(yè)，會(huì)給予高融資率(40%)和低利率(1.9%)的特別優(yōu)惠，在經(jīng)濟(jì)上提高用灰產(chǎn)灰單位綜合利用的積極性，而我國(guó)等國(guó)并無(wú)這方面的政策優(yōu)惠[32]。

2)發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)論是政策調(diào)整還是標(biāo)準(zhǔn)制定都有顯著的靈活性，可根據(jù)市場(chǎng)及技術(shù)情況及時(shí)調(diào)整，以便更好地促進(jìn)粉煤灰和石膏的綜合利用及使用。

3)國(guó)外粉煤灰綜合利用的推進(jìn)中民間機(jī)構(gòu)參與度較高，如美國(guó)的灰渣協(xié)和美國(guó)電力科研院。而我國(guó)則以政府為主導(dǎo)，各行業(yè)企業(yè)的研究單位、科研院所為技術(shù)研究單位，推進(jìn)固廢的綜合利用[33]。

4)我國(guó)尤其是西部地區(qū)，政策引導(dǎo)性對(duì)于固廢綜合利用率影響巨大，可顯著提高或降低固廢的綜合利用率，反映出我國(guó)固廢綜合利用的單一性及政策依存度過高等問題[34]。

3.3 建議

1)提高產(chǎn)灰企業(yè)治灰主觀能動(dòng)性。我國(guó)粉煤灰利用對(duì)政策依存度過高，利用率受制于政策引導(dǎo)，企業(yè)在探索粉煤灰綜合利用途徑上缺少技術(shù)開發(fā)和推廣的主觀能動(dòng)性，更多的是被動(dòng)追隨政策。各企業(yè)應(yīng)積極主動(dòng)做好前期的工藝調(diào)研，提供有利數(shù)據(jù)及其他依據(jù)，同科研高校、政府共同推動(dòng)本地粉煤灰的綜合利用，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙效益。

2)增加強(qiáng)制性利用粉煤灰的政策?，F(xiàn)行政策大多是鼓勵(lì)利用粉煤灰，建議政府在合適的地區(qū)及應(yīng)用領(lǐng)域增加強(qiáng)制性使用粉煤灰的政策，尤其在原材料較少或粉煤灰可替代的地區(qū)。如山西長(zhǎng)治地區(qū)的制磚應(yīng)減少當(dāng)?shù)仞ね恋氖褂?，?qiáng)制使用部分粉煤灰。

3)提高固廢利用信息的透明度。日本和印度通過不同途徑對(duì)各產(chǎn)灰單位的粉煤灰產(chǎn)量及利用率進(jìn)行公開或可被查詢，接受社會(huì)公眾的監(jiān)督，從而提高各產(chǎn)灰企業(yè)利用粉煤灰的緊急性和積極性。

4)政府提供更為實(shí)際的支持手段。建議政府建立高附加值綜合利用項(xiàng)目的立項(xiàng)、環(huán)評(píng)、生態(tài)、用地、用水等綠色審批通道；支持高附加值利用，擴(kuò)大銷售半徑，改變?cè)袑?duì)傳統(tǒng)建材的依賴性；爭(zhēng)取地區(qū)的電價(jià)政策支持，降低企業(yè)用能成本，從而加大對(duì)粉煤灰綜合利用積極性和經(jīng)濟(jì)性；實(shí)施運(yùn)輸費(fèi)用優(yōu)惠政策，擴(kuò)大粉煤灰產(chǎn)品運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)半徑，增加拓寬粉煤灰的銷路和應(yīng)用范圍。

4 燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)有粉煤灰主要綜合利用技術(shù)途徑見表4，其中附加值越高的利用途徑,消耗的粉煤灰量越小[35-37]。

由表4可知，除建材、基建等傳統(tǒng)利用途徑實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)量化生產(chǎn)外，其余應(yīng)用途徑對(duì)粉煤灰的消納量小，且問題較多。如高鋁粉煤灰中提取Al2O3工藝：利用堿石灰、石灰石作為燒結(jié)劑進(jìn)行粉煤灰中Al2O3提取過程中會(huì)產(chǎn)生大量硅渣副產(chǎn)物，如生產(chǎn)1 t Al2O3可產(chǎn)生1.5～3.0 t硅渣，堿法提鋁工藝產(chǎn)生的硅渣量更大[38]；酸浸法更適用于莫來(lái)石含量較少的流化床粉煤灰，且設(shè)備需抗腐蝕導(dǎo)致成本高[39]。目前針對(duì)粉煤灰基催化劑的研究還不夠深入，基本上只是單純將粉煤灰當(dāng)作一種常規(guī)載體替代物，粉煤灰制備催化的關(guān)鍵理論研究還沒有得到突破[40]?，F(xiàn)階段從粉煤灰中提取鎵、鍺等金屬元素的技術(shù)主要有沉淀法、吸附法、萃取法等，但存在回收率不高、過程復(fù)雜、成本高、產(chǎn)品純度不理想等問題[41]。國(guó)內(nèi)外報(bào)道了很多有關(guān)粉煤灰處理廢水的試驗(yàn)研究，但多數(shù)僅限于考察粉煤灰對(duì)污染物的吸附量和脫除量，而未考慮該方法的實(shí)際應(yīng)用，其中最主要的是灰水分離和分離后灰的處置問題；除氟后的粉煤灰也會(huì)引起二次污染，若隨意棄置，經(jīng)雨水淋溶可能造成土壤和水體的污染。與純黃土相比，若用該粉煤灰(25%)與純黃土燒制磚的氟溢出量增加11%[42]。

除表4列舉的利用途徑外，研究者也正將目光投放在其他領(lǐng)域。

1)Dindi等[43]研究表明，利用粉煤灰礦化封存CO2不僅可以減少CO2排放量，還可以提高粉煤灰的穩(wěn)定性，從而擴(kuò)大其在建筑材料生產(chǎn)中的利用率。盡管封存能力低，但由于年粉煤灰產(chǎn)量巨大，使用粉煤灰作為礦化封存CO2原料的研究仍受到廣泛關(guān)注。

2)利用粉煤灰制作具有特定建筑功能，如保溫、防水、阻燃、耐火、防腐、抗輻射等功能的材料也是粉煤灰綜合利用的熱點(diǎn)：粉煤灰具有對(duì)高溫穩(wěn)定性好及熱膨脹系數(shù)小的特點(diǎn)，黃軍同等[44]、李鍵鐸等[45]分別用粉煤灰及含鋁礦經(jīng)燒結(jié)制備了鎂鋁尖晶石-剛玉-Sialon復(fù)合耐高溫材料和氧化鋁/粉煤灰耐火材料，經(jīng)檢測(cè)常溫耐火度可達(dá)1 400 ℃；粉煤灰作為原料可著提高制備材料的阻燃性，曹新鑫等[46]將粉煤灰加入聚丙烯基體中制備了抗靜電材料；Singh等[47]研制出多種粉煤灰抗輻射混凝土產(chǎn)品，將粉煤灰引入抗輻射領(lǐng)域應(yīng)用中；粉煤灰防腐材料的應(yīng)用主要在粉煤灰耐酸膠泥和粉煤灰防腐涂料，可用于地下管線外壁、鋼結(jié)構(gòu)、煙囪內(nèi)壁等的防腐[48]；以粉煤灰為原料進(jìn)行粉煤灰輕質(zhì)耐火磚的燒制，但要求所用粉煤灰品質(zhì)滿足低碳、低鐵、高鋁的要求，華中科技大學(xué)試制的粉煤灰輕質(zhì)耐火磚常溫耐壓程度可達(dá)5.7 MPa，熱導(dǎo)率(350 ℃)為0.2 W/(m·K)[49]。但目前粉煤灰基功能材料大多處于理論研究階段，工業(yè)化應(yīng)用水平不高。

表4 粉煤灰各主要綜合利用途徑對(duì)比

3)英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)已研發(fā)出了一種由粉煤灰廢料和堿性溶液構(gòu)成的水泥混合物，這種水泥還具備導(dǎo)電性。這種混合物在白天借助太陽(yáng)能電池板存儲(chǔ)電量，夜晚釋放出來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和釋放功率200～500 W/m2[50]。

5 我國(guó)粉煤灰綜合利用主要問題

我國(guó)在粉煤灰利用過程中主要面臨市場(chǎng)、技術(shù)、區(qū)域不平衡、政策等問題。

1)粉煤灰產(chǎn)地和市場(chǎng)存在地理隔離。我國(guó)西北地區(qū)燃煤電廠分布最密集，由于西電東送、特高壓輸電等能源政策進(jìn)一步加大了西北地區(qū)燃煤發(fā)電比重。而粉煤灰的主要消納場(chǎng)地為中東部地區(qū)，由于運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)半徑(300 km)，將粉煤灰運(yùn)輸?shù)街袞|部不滿足經(jīng)濟(jì)性，因此海量粉煤灰被滯留在西北地區(qū)無(wú)法利用。

2)已有綜合利用途徑單一，淡季現(xiàn)有的可大量綜合利用粉煤灰途徑只有建材與基建，但由于運(yùn)輸成本限制，粉煤灰只能在產(chǎn)生地周圍消納。呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性利用規(guī)律，即每年冬季及雨季為粉煤灰的利用淡季：冬季由于環(huán)境壓力，制磚水泥等粉煤灰傳統(tǒng)消納單位停產(chǎn)減產(chǎn)，粉煤灰需求量驟減，造成電廠粉煤灰的滯留堆積；雨季受天氣影響，粉煤灰綜合利用率偏低。

3)高附加值利用技術(shù)存在瓶頸。粉煤灰高附加值利用面臨技術(shù)成本高、產(chǎn)生二次污染、受限于粉煤灰特性、技術(shù)有待進(jìn)一步優(yōu)化等問題，因此在實(shí)際中難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

4)粉煤灰綜合利用標(biāo)準(zhǔn)體系不完備。我國(guó)粉煤灰綜合利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要集中在傳統(tǒng)建材利用方面，缺少在分類、高價(jià)值產(chǎn)品及非建材利用方面(環(huán)保、農(nóng)業(yè)、填埋等方面)的標(biāo)準(zhǔn)，因此其余領(lǐng)域粉煤灰的綜合利用缺少技術(shù)指導(dǎo)和規(guī)范，不利于粉煤灰的綜合利用。

5)缺少操作性更強(qiáng)、強(qiáng)制性應(yīng)用的政策。政府對(duì)于粉煤灰綜合利用的決策缺少更為實(shí)際的支持手段，再加上各產(chǎn)灰單位對(duì)于開拓新工藝的積極性不高，造成當(dāng)下粉煤灰綜合利用技術(shù)發(fā)展緩慢。

6 結(jié) 論

我國(guó)是世界上粉煤灰產(chǎn)量和未利用量最多的國(guó)家，平均每年有2億t新產(chǎn)生的粉煤灰堆存而無(wú)法利用[51]，影響環(huán)境。我國(guó)粉煤灰綜合利用在應(yīng)用途徑、相關(guān)專利、相關(guān)政策的現(xiàn)狀主要為：

1)我國(guó)粉煤灰平均綜合利用率為70%，主要應(yīng)用在建材行業(yè)中，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在道路方面、礦坑回填方面的應(yīng)用率偏低。西部地區(qū)由于粉煤灰產(chǎn)量大、建材行業(yè)需求降低造成粉煤灰綜合利用遠(yuǎn)低于全國(guó)水平。

2)我國(guó)粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)涉及的指標(biāo)范圍和指標(biāo)限值同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比偏松，涉及領(lǐng)域多為傳統(tǒng)的建材和基建，并不能很好地指導(dǎo)粉煤灰在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

3)在相關(guān)政策上我國(guó)目前存在以下問題：產(chǎn)灰企業(yè)缺少主觀能動(dòng)性；現(xiàn)政策大多是鼓勵(lì)利用粉煤灰，缺乏強(qiáng)制性；固廢利用信息不透明；政府缺少更為實(shí)際的支持手段。

4)粉煤灰作為可綜合利用的固體廢棄物，其綜合利用途徑廣泛，且仍在探索中。各產(chǎn)灰用灰單位應(yīng)結(jié)合粉煤灰自身特性、當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需求、工藝特性、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)保要求等積極主動(dòng)分析選擇最適宜的綜合利用途徑。同時(shí)各地方政府要因地制宜出臺(tái)適用于當(dāng)?shù)氐姆勖夯揖C合管理辦法，尤其是西北地區(qū)更好地引導(dǎo)粉煤灰的綜合利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保的共同效益。