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1、水泥生产中碳排放来源于原料燃烧排放以及生产能耗排放,比例达90%原料燃烧过程中原料分解会产生大量二氧化碳。目前市面上常见的水泥以石灰石和粘土为主要原料,石灰石主要成分为碳酸钙,经过高温燃烧分解为氧化钙和二氧化碳,根据俞海勇等在水泥生命周期碳排放研究中的测算,此环节排碳量约占水泥行业总体碳排放的44%燃烧过程燃料燃烧产生二氧化碳。水泥行业几乎均采用煤炭作为燃料,煤炭燃烧会释放大量二氧化碳,占总过程排放的48%。水泥熟料主要生产过程京边舞目水泥生命周期碳排放阶段原料开采、生产及运输生料燃烧时的矿物分解工厂生产能耗水泥运输合计碳排放(kg-CO21t水泥)35.15462.87505.9258.56
2、1062.5占比3%44%48%6%100%水泥碳减排途径之一:去产能、控产量2019年我国水泥熟料产量15.23亿吨,年实际运行产能20.15亿吨,平均产能利用率为76%,水泥行业总体仍处于产能过剩状态。因此,去产能、控产量是行业限制碳排总量的主要抓手。2016年水泥行业开始供给侧改革,政府出台多个政策严控新增产能,从生产源头压减生产总量。“碳中和”背景下水泥行业或将形成新一轮供给侧改革,新增产能控制更紧、产能减量置换更加严格、错峰生产的地域和时间范围更大,不同企业(单位碳排放量)施行差别化标准。2023年10月,工信部在水泥玻璃行业产能置换实施办法(修订稿)征求意见稿中,将位于大气污染防治
3、重点区域以及非大气污染防治重点区域的熟料建设项目置换比例,分别从过去1.5:1与1.25:1,调至2:1与1.5:1。同年12月,工信部联合生态环境部下达关于进一步做好水泥常态化错峰生产的通知,此次文件下达的重点在于推进错峰生产的常态化,以继续巩固产量限制措施的实施。水泥碳减排途径之二:原料、燃料替代等技术手段原料替代:国家应对气候变化规划(2014年-2023年)中指出“水泥行业要鼓励采用电石渣、造纸污泥、脱硫石膏、粉煤灰、冶金渣尾矿等工业废渣和火山灰等非碳酸盐原料替代传统石灰石原料,通过原料替代可以减少与石灰石相关的碳排放,但当前替代实施量较为有限。燃料替代:替代燃料是更优先、更具成本效益
4、的手段。据麦肯锡的测算,目前煤炭为逾95%的水泥生产供热,是现阶段石灰石燃烧使用的主要燃料源。由于煤炭价格低廉,煤炭燃料不太可能被完全取代,但会在燃料结构改善过程中不断降低份额。在燃料替代过程中,天然气虽不能帮助水泥行业实现燃料的零碳排放,但可以显著降低燃料的碳排放强度,因此可能在未来的碳减排中扮演重要的过渡技术角色。不过,天然气虽然单位热值更高,但单位热值成本较煤炭高出近2倍。目前国内少数龙头企业尝试用生物质发电、城市固体垃圾发电等方式替代煤炭,但受技术和政策制约,使用替代燃料的生产线较少。其他技改措施:企业可以通过充分回收利用水泥窑余热进行发电、对物料进行烘干、制取富氧助燃熟料燃烧等方式降
5、低能耗;同时也可以依托二代水泥技术标准来改造生产线以提升能效,具体包括高效粉磨技术(轻压机终粉磨)、高效低阻旋风预热器、高能效分解炉及第四代冷却机技术装备的使用。水泥碳减排途径之三:碳捕集和碳交易碳捕集和碳贮存(CCS):是指将工厂产生的二氧化碳收集,并且长时间储So这种技术可以减缓二氧化碳进入大气层的速度。但是CCS技术仍处于理论探究和小规模实践阶段,大规模的实验和数据仍是空白,暂时未能广泛运用,且面临着高能耗、高成本问题。据中国碳捕集、利用与封存(CCUS)技术路线图研究报告,在整体煤气化联合循环发电系统中,加装CCUS后每千瓦时发电能耗增加14%-25%;高成本则指的是项目初期的投资成本
6、。海螺水泥在2018年下半年推出了中国首个水泥CCS试点项目。该CCS项目投资逾5000万元人民币,每年捕获CO2约5万吨,捕获成本为4000td,若其2.62亿吨的总产能全部改造的话,大约需要逾百亿元初始投资成本。碳交易:在政府大力推进“碳中和工作的背景下,拥有良好碳排放数据基础的水泥、电解铝行业可能最先纳入全国碳交易市场。水泥龙头企业的生产线和技术手段更为先进、环保设施配套更为齐全,在单位排放配额下能实现更高的产量,而且凭借雄厚的资金实力和充沛的现金流,亦可购入更多排放额度,因此产量弹性更优、盈利能力更强。总体来说,水泥行业纳入碳交易市场利好进行技术碳减排的龙头企业。但具体是以过去三年产量和产能为基准核定等操作细则还要看环保部和工信部的决定(以前是发改委牵头).以实际产量为依据更市场化。以产能来核定,可能会有卖指标的情况。