执行摘要
根据中国水泥协会统计数据,2021年全国水泥行业碳排放总
量约13.45亿吨,占全国碳排放总量的13%左右,是仅次于电力行业(40%)和钢铁行业(14%)的第三大碳排放行业。现阶段水泥产品碳排放组成中,约60%为工艺过程排放,由原料受热分解产生;约35%为化石能源排放,主要由煤炭燃烧产生。研究水泥行业如何使用燃料、原料替代技术,减少过程排放与能源排放,将有助于水泥行业实现碳达峰碳中和目标。
2022年11月,工信部、国家发改委、生态环境部、住房和城乡建设部联合发布了《建材行业碳达峰实施方案》,方案提出水泥行业要加大对替代燃料的利用,支持生物质燃料等可燃废弃物替代燃煤,推动替代燃料走向高热值、标准化、低成本的发展方向;推动替代原料的应用,通过逐步减少碳酸盐的使用量,加快非碳酸盐原料的替代,全面降低水泥生产过程中的碳排放。
替代燃料、原料技术减碳贡献可观。根据中国水泥协会水泥产品减排技术路径预测,到2060年,水泥碳排放强度预计可降至31kgCO/吨水泥;以2021年单位水泥碳排放量为基准,燃料替代技术和低碳水泥技术(包括替代原料和新品种低碳水泥)碳减排贡献分别为29%和19%。
其中,水泥生产所需的化石燃料(主要是煤炭)可以被高热值废弃物制备燃料(固体回收燃料、生物质燃料等)或二次能源(氢能)、可再生能源(绿电)替代,从而减少化石燃料燃烧产生的碳排放。低碳水泥是指使用替代原料(利用低碳排放原材料替代传统石灰石生产水泥熟料)或生产新品种水泥(改变熟料生产机理,生产非传统硅酸盐水泥),从而减少传统水泥生产的过程碳排放。
在自然资源保护协会(NRDC)的支持下,中国水泥协会对替代燃料和替代原料两项近期最具潜力的减排技术在我国的发展现状及问题进行了研究:通过市场调研分析水泥行业主要替代燃料、原料可用资源种类、产量、地理分布、性能特征,以及行业发展现状、问题及机遇;借鉴发达国家替代燃料、原料技术发展成功经验,提出了我国替代燃料和替代原料技术推广应用及产业化发展方面的建议。
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