水泥行业碳排放现状分析与减排关键路径探讨

卢芸

阿克苏天山多浪水泥有限责任公司，新疆 阿克苏 843000

摘要：本文结合水泥及混凝土工业发展方向和我国国情，探讨并总结提出了水泥行业重点减排路径是：“科学高效应利用水泥，调整水泥产品结构；加强顶层设计，完善生产者、消费者碳排放责任核算方法和各类责任分摊法等政策”。

关键词：水泥行业；碳排放；现状分析

前言：

习主席强调“实现碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，是一场工业革命,是我国国策” 、“我们将说到做到”。水泥等行业即将纳入全国碳排放权交易，将对我国水泥工业及其运行产生重大而深远影响。2020年，我国水泥产量约占全球55%，排放CO 2 约14.66亿吨，约占全国碳排放总量14.3%。吨水泥、吨水泥熟料CO 2 排放量分别约为616.6kg、865.8kg。水泥行业面临的碳减排压力非常严竣，任务非常艰巨。

1.水泥行业碳排放现状

自1985年以来，中国水泥产量一直位居世界第一。2019年水泥行业熟料产量15.2亿吨，熟料产能利用率75.6%，新型干法水泥窑达1624座，设计产能18.2亿吨，实际产能20.2亿吨。目前，中国已成为全球最大的温室气体排放国，约占全球排放总量的25%，单位GDP二氧化碳排放强度是发达国家的5 ~ 10倍。水泥行业每年的二氧化碳排放量约占工业生产二氧化碳排放总量的20%。在国内外二氧化碳减排的严峻形势下，水泥行业面临着巨大的二氧化碳减排压力。企业迫切需要加强碳排放数据的精细化管理，主管部门也要有科学有效的信息化监管手段。碳排放监管工作主要以人工方式进行现场监管，效率低下。人工监管无法及时发现问题，导致监管不到位、监管不及时等问题；企业提供的报告数据主要通过人工盘点或估算获取，缺乏实时性，报告数据可能存在失真，不能真实反映碳排放，无法满足“可监测、可报告、可核实”的要求^[1]。

2.完善法规，强化工程应用主体与生产者减碳责任

2.1尽快出台生产者、消费侧碳排放责任核算与控制方法

国家已提岀限制粗纲产量，预计政府将出台限制(削减)水泥熟料量和高碳产品受让碳指标的措施。如孔祥忠会长预测：“企业不要乐观地认为可以通过购买碳指标增加产量，未来可供交易的指标有限，碳价格到时可能会超过水泥价格。对于产能严重过剩的水泥行业，要么减产，要么改造，要么退出，这是大趋势”。

建议加强顶层设计,尽快制订与完善建筑工程应用主体(消费侧)、生产者碳排放责任核算与控制方法等政策, 并按行业及产品制定实施细则。以强化消费者对其消费行为负责，其减碳行动主要是调整消费结构, 减少高碳产品的消费量、过度消费与浪费。此外，还需要通过优化、细化工程管理，强化控制与责任，促使水泥熟料用量下降。通过法规强化工程应用主体责任，倒逼供给侧（生产企业）开发销售低碳或减碳产品。

发展低碳建筑与推广高性能砼、大掺量应用混合材三者方向一致、相辅相成。为科学高效应用水泥，减少单位投资(建、构筑物面积)水泥熟料使用量，提高水泥产品使用效率。应加快修订工程设计、施工、应用技术标准规范等，提升低碳建筑标准及加大推广应用少熟料胶凝材料的力度，并制订配套政策措施^[2]。

2.2建筑领域实现大幅度减少碳排放的潜力很大

比尔盖茨曾发推特表示：中国三年的水泥消费量相当于十九世纪水泥发明以来美国历年的消费总量，这是最让人惊叹的统计数字……美国也建了胡佛大坝、大桥、高速公路等大工程。我国人口众多，仍然是发展中国家。我国人均收入远低于发达国家，但2020年人均水泥消费超过1.7吨,近十年平均消费达1.65吨/人年，远远超过欧美日等发达国家高速发展时期人均年耗水泥0.70吨左右的水平。由此也可分析预测，我国未来人均水泥需求量会有很大幅度下降。

造成我国水泥消费量过高的主要原因：水泥价格较低，部分地方浪费与过度消费较为严重；受传统习惯势力影响，片面以强度高低作为水泥和混凝土“好”、“差”之分，误认为掺混合材的水泥质量差，科学选用水泥方面存在种种认识误区；规划及长远观念淡薄；住房及公路等工程设计与实际寿命短（城市八十年代以前的住房基本要拆除重建，农村住房十几年即拆除重建现象很普遍，公路等设施翻建及维修量大）；以及机制体制等问题。

我国房屋及基础设施建设、固定资产投资、终端能源消费等所承担的碳排放责任超过总量的80%。科学合理的碳排放责任评价方法辅以针对性的减碳政策，可以建立正确的价值导向，有效促进各方采取减碳行动；同时也有利于各利益相关方接受并承担自身相应的减排义务^[3]。

3.适应现代混疑土技术与低碳要求，调整水泥产品结构

两年内，一旦国家给水泥企业下达了碳排放配额，即对水泥行业锁定了排放总量。各企业在碳排放指标的约束性下，如何运作碳资产与用好碳配额，如何提高单位产品效益与降低碳排放，是水泥企业急需思考的问题，应对思路与措施概括如下：

推广低熟料用量的商品混凝土、农村建房现场拌制砼和砂浆专用混合水泥，开发推广“较高 C 2 S、适中 C 3 S、低 C 3 A 矿物”组成的熟料及其制备的通用水泥，尽可能满足低水胶比、长龄期强度高和低水化热等要求，以利于改善砼开裂与耐久性，提高建筑物寿命，又有利于碳减排。转变观念，以推行团标及领跑者企标作为切入口，提高产品适用性，扩大差异化产品市场。以上方案措施也是碳减排关键路径之一，也可以说是今后通用水泥产品结构调整方向与指导思想。

减少熟料用量与用混合材替代部分熟料是水泥混凝土工业发展趋势，也是提高建筑物寿命和水泥混凝土工业健康及低碳发展的必然选择。水泥是半成品，只能用于配制混凝土。清华大学教授阎培渝在《对中国水泥产品结构调整的一点看法》中指出：“大多数欧洲国家预拌混凝土强度等级大多在 C15 至C35 之间。有关高管对国际水泥标准与水泥使用及混凝土行业了解非常有限。现在混凝土对工作性能要求很高 , 要求浆体含量高，用水量较低，目前国内使用量最大的 C30 混凝土中水泥熟料用量仅为 150kg/m 3 左右 , 熟料系数在 0.5 以下，不同强度的水泥很容易通过调整砼配比来制备不同标号的砼”^[4]。目前国内砼早期开裂、强度倒缩等导致耐久性差的问题非常普遍，造成了巨大的经济损失与碳排放增加。其主要原因之一恰恰是更多地与使用普通水泥等早强高强水泥有关，也是导致砼工程质量问题、纠纷越来越多越严重的主要因素。我国水泥中熟料系数为 0.678，若降到 0.55，以出厂水泥计，碳排放可减少 18%，极有利于水泥企业合理利用碳配额资源。

结束语：

根据行业现状和以上分析，水泥行业通过现有节能及替代石灰石原料技术 ( 因耗量巨大且替代资源很有限 ) 减碳空间有限。大概率预计，未来 5 年关键窗口期 ，单位水泥碳排放平均降幅要达到 5%，须付出巨大努力。2030 年至 2035 年难以实现相关国际机构拟定的目标“520kgCO 2 /吨至524kgCO 2 /吨水泥”，至于水泥工业实现碳中和与 CSI 等拟定的“单位水泥减碳百分之四十”的目标，则期待颠覆性技术出现。

参考文献：

[1]宋迎春,杨文昳,周耀鑫. 制造企业碳排放成本核算与披露研究[J]. 财会通讯,2020(03):88-91.

[2]李继峰,郭焦锋,高世楫,顾阿伦. 国家碳排放核算工作的现状、问题及挑战[J]. 发展研究,2020(06):9-14.

[3]美荣. 水泥及混凝土产业展望与若干问题思考[J]. 中国水泥,2020(10):57-61.

[4]秦傲寒,侯星星. 全球碳排放市场机制现状及发展动向[J]. 中国船检,2021(05):77-81.