水泥行业将成为下一个纳入碳交易市场的行业

2023-05-11

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据悉，水泥行业将成为下一个被纳入碳交易市场的行业！ 事实上，2022年9月，世界水泥协会主席宋志平曾表示：“我们围绕水泥行业的碳减排做了大量工作，明年水泥行业将正式纳入碳交易系统。”

日前，北京工业大学发布的《中国碳市场回顾与最优行业纳入序列展望（2023）》报告指出，下一阶段全国碳市场扩大覆盖，行业优先纳入顺序为: 水泥制造、炼钢、平板玻璃制造等。

中国水泥碳排放量占总排放量的13.5%，约12亿吨。 面对如此庞大的排放量，水泥行业该如何减少碳排放？ 水泥企业有哪些机会，如何进行碳核算和脱碳以适应碳市场？

数据显示，截至2022年上半年，我国新建绿色建筑面积占新建建筑的90%以上，全国新建绿色建筑面积从2012年的400万平方米增加到2021年的20亿平方米。

来源 | 中央电视台

水泥生产作为建设的重要组成部分，耗能大、碳排放高，当前面临着绿色转型的艰巨挑战。

如果全球水泥行业是一个国家，它将成为仅次于中国和美国的第三大碳排放国。 水泥行业如何减排？ 有哪些商业实践案例可以参考？

从近百份材料中，我挑选了20份关于水泥行业减碳的材料，包括技术指南、碳市场可能的水泥企业名单、水泥企业节能措施、脱碳路径等，您可以下载它们并将它们与以下文章结合起来一起阅读。

01

水泥行业节能减碳技术路径

就目前常见的水泥生产工艺而言，二氧化碳排放主要来自燃料燃烧和熟料生产南通水泥企业能耗管理系统，生产过程中的生料预分解和回转窑两个过程约占碳排放量的90%。

图片：孙婷，《水泥行业碳排放核算与低碳发展路径研究》

生产水泥熟料的传统工艺是在高温环境下分解石灰石，产生大量二氧化碳。 因此，选择含氧化钙又低碳排放的替代原料，也能有效减少水泥生产过程中的排放。

我国已开始利用矿渣、钢渣、粉煤灰、硫酸渣、烟气脱硫石膏、煤矸石等废弃物生产水泥。 这些材料可以减少未来混凝土中的隐含碳。

但值得注意的是，由于粉煤灰、烟气脱硫石膏等都是煤电的产物，随着煤电的替代，未来它们的副产品肯定会逐渐减少。 在水泥需求不变或增加的情况下，则可能出现价格上涨，供大于求。

因此，也有必要提前做好准备，重点寻找更多的协同处置垃圾。 当然，既然是废弃物，也要考虑到其中含有污染环境的物质，同样需要更新以匹配净化过滤技术。

1个

提高技术水平降低水泥单位能耗

80年代以来，我国水泥技术水平不断提高，单位水泥能耗不断降低。 表1以《水泥单位产品能耗定额》为依据，采用“可比熟料”和“可比水泥”的能耗值进行相关计算，具有可比性。 因此，本文熟料和水泥的CO2排放值均按此原理计算。

2个

使用替代燃料，减少化石燃料

在水泥生产过程中，可以使用替代燃料来减少二氧化碳排放。 代用燃料可分为固体代用燃料、液体代用燃料和气体代用燃料。

固体替代燃料主要包括木屑、塑料、农残、废轮胎、石油焦等；

液体替代燃料主要包括矿物油、液压油等；

气态替代燃料主要包括焦炉气、炼厂气、裂解气和垃圾填埋场产生的气体。

废油、废轮胎、污泥等是常用的替代燃料，其中废油的热值最高，碳排放因子最低。

3个

提高熟料质量，降低熟料系数

在保证水泥性能相同的情况下，熟料质量越好，可以加入的混合料越多。 而外加剂用量每增加1%，水泥熟料用量可减少1%。

4个

减少原料碳酸盐分解产生的 CO2 排放量

使用钙替代品

水泥生产中碳酸盐分解产生57.73%的CO2，利用钙质工业固体废弃物替代石灰石可显着减少碳酸盐分解排放。 常见的工业固体废物包括电石渣、高炉渣、钢渣和粉煤灰。

欧洲水泥协会估计，使用钙质替代原料可以在 2030 年将二氧化碳排放量减少 3.5%，在 2050 年减少 8%。

由此可见，使用钙代原料可显着降低CO2排放量，具有较大的推广应用空间。 但存在钙替代原料来源不足、成分不稳定、影响水泥质量等问题。

开发低碳胶凝材料

硅酸盐水泥具有高能耗和高温室气体（CO2）排放的缺陷，随着世界各国经济和基础设施的不断发展，对水泥的需求逐年增加，对水泥的负面影响地球的生态环境和气候变化正在逐渐明显。 在低碳胶凝材料体系中科学替代硅酸盐水泥是十分必要的。

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选择正确的流程类型

当然，不同的水泥生产工艺也会造成不同的能源消耗。 目前，水泥生产主要分为干法和湿法。 具体能耗可参考下表：

燃烧系统设备全部采用低导热系统的优质隔热材料。 该技术在中国已得到成熟应用。 但如采用交叉换热或多级换热技术，尤其是六级以上换热技术，尚未得到推广应用。

交叉换热是物料在换热预热器的两个腔室中交替进行，物料流交叉成平行的气流，使100%的物料与50%的气流进行换热，进一步提高系统的热交换率，以降低废气的温度。

6个

采用平台化监控、节能技术等数字化管理

针对水泥生产过程的特点，开发低温余热发电、水泥窑节能监控等一系列节能技术和监控管理软件是目前工程师关注的重点。 目前国外一些团队已经研发出干粉智能工厂，包括云技术、设备和建筑垃圾生产的整体解决方案。 我国数字化发展早已渗透到工业制造领域，全面实施水泥生产数字化、智能化技术改造也是改善高能耗现状的有效途径。

7

采用终端碳捕集与封存技术

CCUS是目前全球公认的解决高碳排放的有效途径之一，即对生产过程中排放的二氧化碳进行净化，然后将其投入到新的生产过程中，可以循环利用，而不是简单地储存起来。 我国海螺集团开发了一套水泥窑烟气二氧化碳净化环保示范生产线项目。 然而，CCUS在中国的发展仍普遍困难重重。 如果真的要应用到实际生产中，还需要更多的研究尝试。

8个

水泥成分检测等其他技术

这类技术主要是通过提高水泥质量控制，有效指导生产，减少水泥生产损失和碳排放。 例如水泥自动配料系统边线元素分析仪的研究，通过在线检测技术的发展，基于中子活化原理开发的水泥边线元素分析仪自动配料系统，实现水泥元素含量的稳定控制。

02

水泥企业减排实践

为推动我国实现“3060”双碳目标，华润水泥从减碳关键技术入手，系统总结水泥行业先进制造和绿色环保经验并进行有效实践。

针对水泥行业“两磨一烧”的生产特点，华润水泥提出“3C（）”节能减碳体系，即源头低碳、过程减碳，最后脱碳。 粉磨系统、混凝土等产业链制定节能减碳技术路线，解决行业碳减排问题，帮助企业降低水泥生产过程中的能源和资源消耗，减少碳排放。 目前，“3C”节能减碳体系已逐步推广到华润水泥所有生产基地，并取得一定成效。

▲灯塔工厂

一是源头低碳技术。

它是指通过替代原料燃料和采用清洁能源，减少传统化石能源在生产中的投入，拓宽能源利用范围，从根本上减少源头排放。

一是使用替代燃料。 例如，华润水泥广西天阳、南宁和云南弥渡等水泥厂利用水泥窑协同处置城市生活垃圾、城市污泥、废轮胎、树皮、破布等作为替代燃料，可减少煤炭消耗每年约8.5万吨标准煤。

▲生活垃圾处理

二是使用替代原料。 华润水泥在福建龙岩、贵州金沙等水泥厂利用多种工业固废替代水泥生产原料。 通过减少生产过程中的热耗和煤耗，每年可减少煤炭消耗约12万吨标准煤。

▲贵州金沙水泥

三是发展水泥窑协同处置专业装备。 针对我国现有水泥窑化石燃料替代率低的问题，华润水泥围绕城乡生活垃圾和生物质替代燃料处置工艺开发了一套具有自主知识产权的回转炉设备，可实现分解炉燃料替代率最大≥50%，达到单条生产线每年减少二氧化碳排放13万吨的目标。 目前，该项目正处于工程验证阶段，未来将逐步推广至全公司，助力企业实现绿色低碳转型升级。

▲协处理

二是工艺减碳技术。

是指采用新一代低能耗集成创新技术装备，对现有生产线进行优化升级，降低系统煤耗和电耗，不断提高能源效率。 我国水泥行业出台能耗配额标准，华润水泥主动深挖碳减排潜力，谋求创新，制定“碳峰”路线图。

▲ 贵州安顺水泥

一是应用高效节能节电技术。 在高效粉磨装备和工艺技术方面，对水泥粉磨和选粉工艺进行优化升级，集成磁悬浮/气悬浮风机等先进节能设备，降低系统电耗，逐步提高工厂的运作水平。

二是应用低能水泥煅烧技术。 在低碳技术方面，预热预分解系统围绕高换热效率、低阻力进行设计改造； 在先进设备方面，采用了新一代冷却器和纳米保温材料，通过数字化智能控制和管理技术实现了水泥窑。 精确控制生产。 2021年起，华润水泥将重点围绕上述两个工艺减碳技术，陆续在广东封开、南宁、贵港、上思、广西平南等水泥厂，同步减少企业电耗、煤耗，每年减少用电量约990万度，减少煤炭消耗2万吨标准煤。 已取得初步成效。

三是在大力推广风电、光伏发电的同时，利用余热发电。 华润水泥不仅利用生产中的余热进行发电和能源回收利用，还结合华润集团多元化业务的优势，拟与华润电力合作，全面采用风电、光伏发电新技术，实现熟料生产线“零外包电”。

三是末端碳化技术。

是指通过生物碳汇、二氧化碳捕集、利用和封存（CCUS）等技术，对企业排放的二氧化碳进行回收利用。 华润水泥提前进行端到端脱碳技术产业布局，为水泥行业“碳峰”后续工作做好技术储备，持续推动企业绿色转型升级，实现高质量发展。

一是生物固碳技术。 华润水泥与航天神舟生物科技集团有限公司联合开展的节能减碳研发项目，为碳循环经济提供了一条有效路径。 研究发现，在太空中培育的太空芦竹具有很强的吸收和固定碳的能力。 一个生长季，每亩芦苇竹可吸收14.58吨二氧化碳。 不仅如此，芦苇竹还可以作为化石能源的替代品，每亩芦苇竹燃料可节约7.3吨标准煤。 目前，华润水泥已在广西田阳开展芦竹适应性种植试验，探索芦竹固碳效应、生物质能等产业开发运营模式。

（中国节能协会碳中和专业委员会）

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网易财经12月26日电 哈尔滨市常务副市长蒋明今日在第九届中国经济论坛上表示，哈尔滨市将继续以企业节能减排为重点，加大企业节能减排力度作为未来的目标。 主要攻击方向。

以下为蒋明讲话实录：

[江明]：女士们，先生们，女士们，先生们，在哈尔滨的银色季节，我们迎来了第九届经济论坛，与哥本哈根气候变化大会遥相呼应。 本次论坛聚焦节能减排与生态环境。 作为主题，顺应国际潮流，符合中央要求，必将对加快我国节能减排步伐、切实转变经济发展方式发挥重要作用。 [11:46]

【蒋明】：刚才程思维副委员长做了精彩的主旨演讲，科技部刘艳华副部长也做了主旨演讲。 听了之后，我很受启发。 下面，我就充分发挥企业主体作用，加快推进节能减排工作，结合哈尔滨市发展实际，与大家进行交流。 [11:47]

【蒋明】：哈尔滨是全国最早解放的特大城市，也是新中国培育的首批重要的国家工业基地城市之一。 打造了三大驱动力，历史上十大军工为我国工业化起步做出了巨大贡献。 贡献。 但与此同时，也形成了以哈重工为主体、高能耗、高投资、高排放的粗放型发展模式。 [11:48]

【蒋明】：按照科学发展观的要求，加快新兴工业化进程与我市节能减排目标的矛盾日益突出，主要表现在：老企业多，工艺设备相对老化，能源结构单一，技改负债大，能源排放居高不下。 2005年，全市能源消耗量高于全国平均水平0.28吨，化学需氧量和主要污染物二氧化硫排放量分别为8.1万吨和9.4万吨，也高于全国平均水平。 [11:49]

【姜明】：在我们的发展实践中，我们深刻认识到，企业是节能减排矛盾的焦点。 只有紧紧围绕企业主体，才能把节能减排工作牢牢抓在手里。 为此，我们以国家实施东北老工业基地振兴战略为契机，采取政策引导、资金支持等措施，有效发挥企业节能减排主体作用，并取得了显著成效。 [11:49]

[姜明]：截至2009年底，全市共完成重大节能减排项目147项。 据测算，全市万元国内生产总值能耗为1.246吨标准煤。 超出了预期的目标。 主要污染物二氧化硫、化工需量、需氧量、排放量分别减少1.2万吨和1.59万吨，提前完成“十一五”减排目标。 [11:49]

【蒋明】：我们已经淘汰了23家落后产能企业。 城区可吸入颗粒物和年均降尘量分别下降9.3%和4.1%。 环境质量优良天数增加到310天，首次达到国家环保模范城市标准。 [11:50]

[蒋明]：我们主要采取5个方面的措施：一是注重环保意识。 通过各种媒体广泛宣传节能减排，举办节能宣传周、开展节能体验活动等，提高全社会的环保意识，着力推动企业大力实施节能减排，增强企业节能环保的主动性和自觉性； [11:50]

[姜明]：第​​二，要注意筹资模式。 市财政设立节能减排专项资金。 在支持符合国家和省政府政策、纳入市政府规划的治理项目的基础上，通过向上竞争、企业自筹、社会融资等方式，继续加大投入力度。 “十一五”以来，全市累计投入节能减排资金超过80亿元，有力支持了节能环保项目建设； 号 [11:51]

[姜明]：第​​三，注重政策引导。 优先核准和申报节能减排项目，对有脱硫项目的电厂和企业实行优先启动和差别电价。 资源目录内企业免征所得税5年，在淘汰落后产业的能源安置方面给予重点关注； [11:51]

[蒋明]：第四，注重制度创新。 出台《哈尔滨市节能降耗检测考核实施方案》、《哈尔滨市固定资产投资项目节能评价考核管理暂行办法》等文件，对企业节能减排实施动态监测，并根据监测结果进行严格的监测评估； [11:52]

【蒋明】：五是突出监督管理，将节能降耗目标纳入经济社会发展规划，层层签订责任书，纳入重要督办事项，实现绩效考核、行政问责、一站式管理。 -投票否决系统，对吧？ 符合产业发展政策和总量控制规划的项目，不予批准。 [11:52]

【姜明】：大力实施节能减排已日益成为全人类的广泛共识。 在此次哥本哈根会议上，温家宝总理代表我国作出郑重承诺，表明我国作为负责任的发展中国家推进节能减排、转变发展方式的决心和信心。 我市顺应时代发展潮流，坚定不移贯彻落实科学发展观。 市委十二届七中全会进一步明确了由北向南跨越、向南拓展、建设哈尔滨现代化大都市的发展战略。 奋斗目标围绕促进哈尔滨好发展、快发展、大发展作出了新的战略部署。 我们将继续以企业节能减排为重点，把加强企业节能减排作为今后的主攻方向。 [11:53]

【蒋明】：一是以科学规划引领节能减排，以节能减排、推进低碳经济发展为重点，谋划城市低碳经济发展战略，科学制定能源总体发展规划落实企业节能减排工作，明确发展目标、战略方针、重点任务和对策，引导企业按规划布局合理发展，发现一批符合低碳经济要求、有发展潜力的项目和企业。潜力和长期活力，作为城市低碳经济板块结构的排头兵支撑，加快形成以低碳城市为主要驱动力的发展模式，促进城市可持续发展。 [11:54]

【蒋明】：二是用优惠政策支持节能减排，调整投资准入政策，引导社会资金投向新能源、新材料、生物医药等重点领域和重点行业，特别是能源消费、低污染、科学技术。 含量高的公司。 完善财税支持政策，进一步加大对企业节能减排重大项目的财政补贴、贷款贴息、税收减免等力度，助力企业开展节能减排工作哈尔滨焦化厂能耗管理系统，推进价格调节机制改革，推动各类生产要素向节能减排项目转移。 集中企业，制定促进低碳经济、循环经济、绿色经济发展的产业政策，明确鼓励发展、限制发展和禁止发展的产业目录，对列入目录的产业优先发展循环经济发展。 [11:55]

【蒋明】：三是以科技创新促进节能减排，重点发展能源高效利用技术、节能节水技术、零排放技术、有毒有害原料替代技术、循环利用技术、绿色再制造技术等创新项目，大力培育、发展和推广供热窑炉改造、石油和节能替代、建筑节能、建筑照明、节水节电、废弃能源利用等措施，农村秸秆高效利用。 [11:55]

[姜明]：第​​四，运用市场机制促进节能减排。 建立健全排污前制度体系，积极稳妥分步推进焦油工作，建立生态机制，运用市场手段，有效解决环境污染问题，促进城市产业结构调整和经济转型升级。 [11:56]

【姜明】：五是发挥社会力量对节能减排进行监督，利用广播、电视、报纸、网络等媒体，面向社会、面向企业，与政府部门开展集中环保宣传和节能宣传周活动。以污染减排为主题，让更多公众了解节能减排的意义、目标、政策措施和工作进展，定期发布企业降耗情况，尊重社会的各项知情权、参与权和监督权，使节能减排成为普遍共识。 营造全社会参与节能减排的良好氛围，谢谢！ [11:56]