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      商業建筑推動上游建材供應產業低碳轉型——水泥行業減排路徑詳解

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      產業/工業, 碳中和, 房地產
      作者:黃晴淇
      編輯:劉歡 2021-06-09 18:35
      [文章導讀]
      中國建筑材料聯合會倡議水泥行業于2023年率先實現碳達峰。因此,水泥行業作為建材子版塊的碳排放大戶,行業低碳轉型成為未來發展的必要趨勢。本文將針對水泥行業的減排路徑進行詳解。
      水泥建筑

      題圖來自“收費圖庫”

      一、水泥行業是排碳巨獸

      根據中國建筑節能協會發布的《中國建筑能耗研究報告(2020)》,建筑全過程可分為以下四個組成部分:建材生產和運輸、建筑施工、建筑運行以及建筑拆除。

      2018年,建材生產階段占全國能源碳排放比重達到28.3%,水泥作為建材工業子行業產生了超過80%的碳排放量。因此,商業建筑想要實現“雙碳”目標,還需進行源頭減量,積極采用環保材料,建立綠色供應鏈。同時,建筑行業也將倒逼水泥企業低碳轉型:推進發展新型環保水泥,普及應用碳捕集技術,以及加快融入碳交易體系。

      二、“碳中和”背景下,水泥行業面臨更加嚴格的政策管控

      對于水泥行業碳排放的政策調控,并不是近期才開始實施。早在2015年,政府就提出了行業內供給側改革的政策。錯峰生產、價格管控、產能置換等政策手段相繼實施。然而,當前水泥行業的碳排放量仍然占據較大比重。

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      三、水泥行業的減排路徑

      水泥產業(全流程)的碳排放主要來源于熟料生產的過程。根據麥肯錫數據,石灰石煅燒過程中產生的碳排放量約占全生產過程碳排放總量的55%,而化石燃料高溫燃燒的過程將排放40%的二氧化碳,總計熟料生產階段的排放量占據全生產過程碳排放量的95%。因此,想要實現2023年碳達峰的目標,時間緊任務重,水泥行業主要采用以下5類排碳途徑:

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      1. 嚴格控制產能,提升生產效率

      水泥行業當前仍處于產能過剩的狀態,平均產能利用率為76%。因此,去產能、控產量成為行業減排的重要抓手?!端嗖A袠I產能置換實施辦法(修訂稿)》要求重點區域實施水泥熟料產能置換,置換比例為2:1,非重點區域則要求1.5:1。換言之,在環境敏感區,每建設1噸新增產能須關停退出2噸落后產能。且用于建設項目置換的產能必須在建設項目投產前關停、投產一年內拆除退出。這項政策既控制了新增產能,又一定程度地達成了總體去產能的目標,加速中國水泥行業的供給端改革。

      2. 原料和燃料替代

      原料替代:目前水泥行業原料替代有兩種方案。

      (1)采用工業廢渣替代:水泥行業的主要原料為石灰石,政府鼓勵采用非碳鹽酸原料(電石渣、造紙污泥、脫硫石膏、粉煤灰、 冶金渣尾礦等工業廢渣和火山灰)替代石灰石。依據《經濟日報》數據,如果以60%的替代率進行核算,以硅鈣渣替代30%左右石灰石原料,單位熟料CO排放量約為425kg/t.cl,比常規生產單位熟料碳排放量降低約95kg/t.cl;以鋼渣替代15%左右石灰石質原料,單位熟料CO排放量約為475kg/t.cl,比常規生產時碳排放量降低約45kg/t.cl。眾多頭部企業,例如華新水泥已經積極采用工業廢渣替代原料生產。

      (2)積極研發推廣環保水泥:例如英國Novacem公司的環保吸碳水泥,將材料中的碳酸鈣或石灰巖換成鎂硅酸鹽,每生產一噸水泥,只排放0.5噸的二氧化碳。國內也正在綠色低碳水泥領域進行研發,南京工業大學以及湖北大學等高校已經掌握低碳水泥相關技術。但是,水泥行業整體體量大,單體規模小,絕對價格低,行業內難以承受大幅提升的減排成本。因此,環保水泥的廣泛應用仍然依靠政策調控以及技術成熟降低成本。

      燃料替代:現階段,煤炭仍是石灰石煅燒使用的主要燃料源?!懊焊臍狻彪m能顯著降低碳排放強度,但是企業仍然面臨“高成本”的巨大壓力。其他燃料替代手段例如生物質發電、城市固體垃圾發電、制取富氧助燃等方式已經被少數龍頭企業采用,成為當前的重要降耗手段。

      海螺水泥為例,該公司利用了余熱發電技術降低能耗,并采用各類工業廢渣進行熟料替代,實現了二氧化碳減排1449.7萬噸/年。

      3. 加大水泥窯協同處置力度

      水泥窯協同處置是一種廢棄物的處置手段,意指將經過預處理后滿足條件的固體廢物投入水泥窯并進行無害化處理。近年來,國家發布了多項利好政策鼓勵水泥企業發展水泥窯協同處置項目。

      例如在《建筑材料工業二氧化碳排放核算方法中》,具備該類資質的水泥企業將得到附加的環保資產的價值。因此,近幾年,中國水泥窯協同處置危廢項目數量呈現爆發式增長,對城市減排以及資源再利用做出了貢獻。

      4. 碳捕集技術

      水泥行業碳排放量巨大,依據國際能源署發布的2020年水泥行業技術路線圖預計,碳捕集是水泥產業減排的最終方法,到2050年,仍有剩余48%的水泥碳排放量需要依靠碳捕集技術,將生產端的高濃度二氧化碳進行捕集儲存,進行二次利用。當前碳捕集技術成本較高,中國僅少部分水泥企業進行了資源投入。據悉,“泥茅”海螺水泥已于2018年10月建成了世界首個水泥窯煙氣二氧化碳捕集純化示范項目,實現了二氧化碳二次利用。未來隨著技術進步,該項技術預計會實現廣泛運用。

      5. 水泥“碳交易”加速行業進行供給側改革

      根據《碳排放權交易管理辦法(試行)》,“十四五”期間將加快碳交易市場的建設,其中水泥行業或被優先納入。碳排放配額分配包括免費分配和有償分配兩種方式,初期將以免費分配為主,并將逐步擴大有償分配比例。水泥企業將面臨一定的成本壓力。碳排放交易體系的建立有利于水泥行業中長期供給側的把控,同時將加速水泥行業積極實施減排手段,向“雙碳”推進。

      結語:

      緊跟國家戰略步伐,建筑行業應當關注全生命周期排放,其中重點關注建材生產階段下的水泥行業。隨著水泥“碳交易”時代來臨,水泥行業將加速供給端改革。未來預計水泥行業的集中度將進一步提高:頭部企業提前布局產線升級,進行能效優化。同時,碳捕集技術以及碳交易將增加企業成本,加速落后企業出清。跟隨“碳中和”的政策腳步,我們期待水泥行業的深度減排貢獻。


      基于中國碳中和頂層設計,建筑行業積極推進低碳轉型的背景下,億歐智庫正在撰寫《2021中國商業建筑碳中和實施路徑研究報告》,該報告目前正在撰寫階段。我們誠邀產業鏈上中下游相關企業、協會、專家、高校、研究機構等參與其中,聯系方式:huangqingqi@iyiou.com, 微信:cathyqhuang

      本文來源于億歐網,原創文章,作者:黃晴淇。
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