水泥行業(yè)如何做好碳達峰、碳中和實現(xiàn)路徑

　　碳達峰、碳中和成了2021開年熱詞。所謂“碳達峰”，簡言之就是二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后再慢慢減下去；針對排放的二氧化碳，要利用能源革命、節(jié)能減排、植樹綠化等各種方式全部抵消掉，這就是“碳中和”。

 

　　2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國大會上，中國向世界鄭重宣布將提高國家自主減排貢獻力度，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2020年12月，中央經濟工作會議確定2021年要抓好八項重點任務，其中就包括做好碳達峰、碳中和工作。在做好碳達峰、碳中和工作方面，會議從根本和源頭上做出部署，明確加快調整優(yōu)化產業(yè)結構、能源結構，以及大力發(fā)展新能源，繼續(xù)打好污染防治攻堅戰(zhàn)等。

 

　　10年實現(xiàn)碳排放達峰、40年實現(xiàn)碳中和，任務艱巨、時間緊迫。對標歐盟在上世紀90年代二氧化碳排放達到45億噸的峰值、美國在2007年達到59億噸左右的峰值，預測中國二氧化碳排放峰值將達到106億噸左右，是歐盟的2.4倍，美國的1.8倍；按照歐盟本世紀中葉實現(xiàn)碳中和目標，其碳達峰至碳中和歷經60年，而我國從碳達峰到碳中和的時間僅有30年。

 

　　“十四五”新建的高碳項目，其排放將延續(xù)到2050年前后，給實現(xiàn)2060年碳中和目標帶來巨大壓力，還會壓縮未來20年至30年低碳技術的發(fā)展空間。我國面臨比發(fā)達國家時間更緊、幅度更大的減排要求。由此可預見，各地和各相關重點行業(yè)主管部門在研究部署“十四五”規(guī)劃方案把落實碳達峰工作作為重要任務，把應對氣候變化作為推動實現(xiàn)高質量發(fā)展的重要抓手，將成為大概率事件。

 

　　近日，生態(tài)環(huán)境部部長黃潤秋明確表示已啟動碳達峰行動方案的編制工作。2021年1月5日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《碳排放權交易管理辦法（試行）》。2021年，我國10年碳達峰，40年碳中和的履諾征程已經開啟。

 

　　工業(yè)是碳排放重要領域，工業(yè)低碳減排對全國實現(xiàn)碳達峰的目標至關重要?；痣?、鋼鐵、水泥、有色、石化、化工、煤化工等行業(yè)的二氧化碳排放量占全國總排放量的80%左右，受到碳達峰目標的約束具有必然性。近期工信部就做出從2021年開始，圍繞碳達峰、碳中和目標節(jié)點，堅決壓縮粗鋼產量，確保粗鋼產量同比下降的決定。全國碳排放交易市場發(fā)電行業(yè)第一個履約周期也已正式啟動。

 

　　2021年針對鋼鐵、電力行業(yè)的碳達峰行動已經開始，那么水泥行業(yè)迎來碳達峰目標約束則只是時間問題。數(shù)字水泥網從工業(yè)和信息化部獲悉，根據(jù)我國碳達峰、碳中和目標節(jié)點，工信部今年將實施工業(yè)低碳行動和綠色制造工程，并制定鋼鐵、水泥等重點行業(yè)碳達峰行動方案和路線圖。

 

　　為了更好更快適應已經在路上的相關政策要求，水泥企業(yè)如何在“穩(wěn)增長、調結構、促創(chuàng)新、增效益”的供給側結構性改革中，通過科學制定適合本單位并適配于行業(yè)碳達峰、碳中和目標約束的行動方案和路線圖，為自身實現(xiàn)降低排放和能耗的技術改造爭取時間，為未來發(fā)展做好充分準備，則顯得尤為必要。

 

　　據(jù)有關資料介紹，2015年巴黎協(xié)議的攝2度協(xié)議(2DS)約定，全球水泥業(yè)必須在2050年達到碳中和的目標，也就是2030年必須要達成減碳百分之四十。據(jù)中國水泥協(xié)會副秘書長范永斌介紹，目前，我國水泥熟料碳排放系數(shù)（基于水泥熟料產量核算）約為0.86，即生產一噸水泥熟料將產生約860公斤二氧化碳，折算后我國水泥碳排放量約為597kg，與巴黎協(xié)議的攝2度（2DS）協(xié)議要求相比仍然偏高，巴黎協(xié)議的攝2度（2DS）協(xié)議要求每生產一噸水泥，二氧化碳排放量必須降到520到524公斤之間。因此，要完成巴黎協(xié)議2050年的終極目標，我國水泥行業(yè)需要抓緊時間并為此付出巨大努力。

 

　　水泥碳達峰首先要預判達峰時間點和峰值，水泥碳達峰的峰值主要取決于水泥熟料產量。據(jù)預測，我國水泥行業(yè)碳達峰時水泥熟料年產量為16億噸左右，按照當前的行業(yè)平均碳排放量系數(shù)折算，預測年碳排放量為13.76億噸，占當前全國碳排放總量約（約102億噸）13.5%。范永斌認為我國水泥碳排放峰值會在“十四五”期間到來。

 

　　另外碳達峰和碳中和這兩個目標要統(tǒng)籌考量。碳達峰峰值高低，取決于熟料產量峰值和當時的熟料排放系數(shù)，碳達峰峰值越低，則未來碳中和目標更容易實現(xiàn)，所以在碳達峰過程中，水泥行業(yè)整體對碳排放總量的控制力度決定了行業(yè)未來實現(xiàn)碳中和難度的高低。

 

　　對此范永斌提出建議，根據(jù)我國水泥行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，應首先推動我國東部地區(qū)盡快達峰，為西部地區(qū)達峰騰出空間，這是由我國東西部地區(qū)不同經濟發(fā)展水平決定。換句話說，我國東部和西部地區(qū)水泥行業(yè)，通過“錯峰”達峰的方式，可以使得我國水泥行業(yè)碳排量曲線更加平緩，峰值總量保持相對低位，可為接下來行業(yè)實現(xiàn)碳中和打下較好基礎。

 

　　針對水泥行業(yè)碳達峰、碳中和實現(xiàn)路徑問題，范永斌表示，就行業(yè)目前情況而言，較為可行的實現(xiàn)路徑有六條：

 

       能源替代方面，近期可以借助于我國大力施行的垃圾分類措施，用有熱值的垃圾或生物質燃料替代傳統(tǒng)化石燃料。未來也可以期待清潔能源技術的持續(xù)發(fā)展，推動水泥行業(yè)能源使用結構調整，從而降低碳排放。另外水泥企業(yè)也可以通過分布式光伏項目，在企業(yè)用電方面實現(xiàn)減碳目的。

 

　　節(jié)能減排技術推進和應用推廣方面，水泥企業(yè)可以依托二代水泥技術標準來提升改造生產線，提升能效實現(xiàn)減碳排放，其中包括高效粉磨技術推廣（輥壓機終粉磨技術），高效低阻旋風預熱器、高能效分解爐及第四代冷卻機技術裝備的使用。相關研究結果顯示，該路徑從每噸熟料熱耗、電耗方面，可幫助水泥行業(yè)降低約20%的碳排放，所以單憑我國水泥行業(yè)規(guī)模和生產線在國際上的領先地位便認定我國水泥行業(yè)減碳空間不大的判斷是片面的。

 

　　水泥產品利用效率的提升，可有效減少水泥產品的使用。目前我國建筑領域有關混凝土的現(xiàn)行標準規(guī)范還存有不科學的地方，應在保證混凝土性能的基礎上，盡可能減少水泥用量，因此需要對相關的技術規(guī)范、施工規(guī)范、設計規(guī)范做進一步修訂，提高水泥產品使用效率。另外，在工程管理上也需要在水泥利用效率上加強控制，通過更優(yōu)、更細的管理促使水泥用量下降，這會給予水泥碳中和直接支持。

 

　　CCS、CCUS（碳捕集、利用和封存）是國際公認的大規(guī)模直接減排技術，也被認為是我國碳中和目標實現(xiàn)的重要支撐。作為水泥熟料生產環(huán)節(jié)碳減排的“兜底”手段，未來，CCS、CCUS應會因為充當重要技術路徑，為水泥行業(yè)碳中和做出重要貢獻，為之前能夠對其給予重視的企業(yè)提供價值回報。

 

　　另外，水泥行業(yè)正在推動綠色智能化，這一過程將會催生許多不同的智能化能源管理輔助手段，比如通過智能化技術，來減少孰料煅燒過程的波動性，提高穩(wěn)定性，從而達到減排效果。就碳達峰、碳中和而言，有效果但潛力有限

 

　　一直以來，水泥行業(yè)為國家經濟發(fā)展做出了重要貢獻，在基礎原材料方面為國家建設提供重要支撐，但在實際發(fā)展過程中，也必須考慮生態(tài)環(huán)境問題，推動水泥行業(yè)綠色發(fā)展，需要水泥行業(yè)共同努力。水泥碳達峰、碳中和的目標壓力勢必會釋放到各地方行業(yè)主管部門及各水泥企業(yè)，尤其作為目標落實末端的水泥企業(yè)，需繼續(xù)強化減排意識，盡早制定企業(yè)減碳計劃，以實際行動為水泥碳達峰、碳中和做出貢獻。