水泥行业低碳绿色转型发展路径浅析.docx

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1、水泥行业低碳绿色转型发展路径浅析摘要：基于全球减排和双碳政策，我国水泥企业发展迎来了重大变革。传统排放对环境污染大，碳排放不达标。基于此，本文对水泥行业低碳发展路径进行研究，对水泥行业低碳转型的困难与机遇进行分析，从替换燃料种类、减少熟料比例以及数字化智能转型三个层面提出低碳发展路径建议。关键词：水泥行业；低碳；发展路径。引言基于全球减排和双碳政策，我国的水泥企业正面临绿色转型的重大变革。根据中国建筑材料联合会发布的中国建筑材料工业碳排放报告2020，2020年中国建材行业碳排放总量为14.8亿吨，水泥工业碳排放总量为12.3亿吨，占全行业排放总量的83%。作为传统意义的高耗能、高排放行业，水

2、泥行业的绿色转型在建材行业和全国绿色减排目标中有着举足轻重的作用。1水泥行业低碳转型的必要性水泥行业是我国国民经济基础产业。我国生产了世界水泥的近六成，水泥行业碳排放量超过了世界水泥产业总排放量的皿。同时，我国的碳排放成本很高，在碳排放排前5的国家中，我国的碳排放强度达到5.95吨CO2/美元，远超过其他国家。目前，世界碳排放权交易体系集中于欧洲、北美等地，涵盖了世界温室气体排放总量约17%,见表1。水泥生产过程中的CO2排放主要来自熟料生产（见图1）,其中石灰石煨烧生成生石灰过程中释放出CO2,占整个生产过程碳排放量的55%70%,其次是化石燃料燃烧过程，占整个生产过程碳排放量的25%40%

3、.当前水泥行业的碳排放量在我国碳排放总量中占比约为9%,是制造业C02排放的第一大来源。据计算，要达到全球升温在1.5C以下情景，到2050年中国水泥行业碳减排需达到70%以上表120212022年主要碳排放权交易体系总体发展情况Tab.lOveralldevelopmentofmajorcarbonemissiontradingsystemsfrom2021to2022地区成交均价排放覆价格波碳排放强度经济效益（%）纳人大类行业个数（个）（美元/吨CO?）盖率（%）动率（%）（吨CO2/美元）欧盟87.30396.001.600.213英国96.30284.001.060.193中国8.85

4、442.005.95I帏国20.19736.003.350.015新西兰50.07493.003.170.3772水泥行业低碳转型的困难与机遇和国际水泥行业相比，我国水泥行业的减排压力更大,据中国水泥协会报告，我国水泥熟料预计在“十四五”达到消费与产量峰值，水泥行业年碳排放量预计在到达14.5亿吨后减少。在水泥企业转型道路上，有三个门槛：1）水泥行业边际利润不高，竞争激烈，大多数环保成本都由企业负担。2）绿色转型初期投入成本较高，且投资回收期较长，企业投资要承担的风险较大。3）水泥有关的建材和基建行业新增需求不足以带动水泥工厂新建，工厂绿色转型往往需基于陈旧的设施改造。同时，世界各国有不少水泥

5、企业绿色转型的成功范例，如墨西哥CemeX水泥公司，其创立于1906年，在50多个国家拥有业务。作为水泥大厂，CemeX公司在降低碳排放方面取得了巨大成就，与1990年相比，其2019年单位碳排放下降了22%,并计划到2030年减排35%。双碳政策是一柄双刃剑。对水泥企业来说，如果能抓住信息化、数字化改革机遇，更新陈旧设备，实施绿色转型，将谋得全新的发展契机。*E4wna嬴:，冷IHr*wawttJ*hj.40-I3*1*3,1501872-1157,第ffl水泥生产过程中的催发和排放(案源：量育0)Fig.IEcconsumptionandrmhonincrmrntp11dctioBPrOC

6、E3水泥行业低碳发展的路径基于水泥制造的碳排放特征和改革成本，水泥厂在制造过程中为实现低碳减排可先行先试。3.1 替换燃料种类能作为水泥替代燃料的固体废弃物燃料种类繁多，主要包括轮胎衍生燃料、废电解池、动物骨粉、干市政污泥、城市固体废弃物等，其对应的碳排放热值如表2所示。在选择替换燃料种类时，主要考虑因素是废气的排放、对熟料的质量影响及使用成本等。从表2可以看出，动物骨灰很适合作为替换燃料，但来源有限，目前以城市固体废弃物来源最广。从短期来看，企业可通过增加垃圾衍生燃料和生物质燃料实现部分减排，但是生物质燃料供应量少，只能取代部分传统燃料。今后，生物质燃料可与生物能源和碳捕获与储存技术(BEC

7、CS)结合，给水泥产业提供了更多的减排空间。但是当前CCS技术门槛高、单价贵，尚不能满足产业化发展需要。3.2 减少熟料比例据中国水泥网数据，到2021年水泥行业水泥替代燃料加总数仅为10%。与水泥结构调整相关的战略包括降低熟料在水泥中占比、更换原料中石灰石或使用不生成C02的新水泥原料。有关可替代水泥复合材料的碳排放见图2。S2可代水泥凝合材人的事属热情及“Fig.2Cvmcmi%oofalurwativccementCMaPoitrY4arMMtaMrMflttaflMXae力Itt9IIUM一.*三As*MM*IqA9MI”*X*VBJMMVmjMBauMiMNMI4i%cKOBHtt水

8、泥熟料生产过程中的化学反应贡献了约羽的碳排放量。碳排放量较大的熟料一定程度上可用粉煤灰、燃烧粘土等来代，减少熟料在水泥中所占份额，从而实现减排效果。值得一提的是，在全球工业向低碳化发展的背景下，粉煤灰供应量将逐步下降。尽管当前熟料替代产品的研发尚不成熟，但从长远来看，熟料替代和低碳产品研发同样是水泥厂实现绿色转型不可或缺的环节。水泥研发要有前瞻性眼光，对未来低碳路径发展打好基础。3.3 数字化智能转型对水泥企业而言，前述两条减排路径在实施过程中难度较大，现有替换燃料品种较少，费用较高，新型低排放熟料的研发也较困难，技术还不够成熟。与之形成对比的是，数字化智能转型成为了促进减排的首要环节。通过数

9、字化运营和低碳转型的融合，水泥企业能提高生产过程的能效和节约成本，减少企业能耗和碳排放。此外，一个成熟的数字化系统还能为节能减排提供数据支持。走绿色转型之路，欧洲不少水泥企业己经走向数字化道路。墨西哥Cemex公司的快速扩展也得益于其卓越的智能管理系统。通过借鉴国际水泥企业经验，我国水泥企业应做好智能化转型工作，在现代化管理的推动下，明确燃料种类、熟料比例、工艺参数和系统设备带来的碳排放差异，认识生产设备和辅助设备的能效，了解水泥在生产中的碳足迹，明确节能减碳的重点方向，得到可视化的量化分析数据，对新产品研发提供支撑。实现“零碳中国”目标，对水泥企业来说，要反思产品结构、合作关系及自身在建筑行

10、业中的价值定位，对低碳环境中建筑开发商和其他下游客户的需求变化进行评价，对于新的增长机会要及早布局。比如，水泥企业可考虑在替代建材方面促进技术研发和企业收购，对于下游建筑商可能的新建筑材料需求和预制化、模块化建筑解决方案预先布局，生产和建筑信息模型相结合，在下游扩大更多的商业可能性。为了未来可持续燃料资源的获取（如生物质能），水泥企业也应结合地区特征及早规划。水泥行业是国民经济的基础行业之一，与基础设施建设、建筑业等关系密切。然而，受到城市化进程减缓、水泥生产成本上升、行业产能过剩等原因，水泥企业面临亏损扩大的问题。相对竞争力低、效益差的企业陷入了缩减规模或退出市场的困境。同时，水泥行业是能源

11、消耗最密集的行业之一，其生产过程中产生大量温室气体和污染物排放。因此，实现水泥产业的绿色发展具有极其重要的意义。本文参考了国内外水泥企业成功进行绿色转型的案例，以商业模式、技术创新和市场整合为切入点，探讨企业实现绿色转型的途径，以实现行业绿色低碳的经营目标与可持续发展的愿景。一、中国水泥行业的趋势和机遇（一）中国水泥行业发展现状概况中国是水泥的主要生产国，其生产总量长期超过二十多亿吨,长期位居全球总产量第一。水泥行业由于其高排放、高污染、高能耗的特点，一直以来都是我国环境监测的重点行业。我国政府目前制定了一系列政策和措施，如水泥工业大气污染物排放标准，用环境政策规制倒逼水泥企业进行水泥生产环节

12、的节能减排、实施企业绿色优化转型，以期实现水泥行业可持续发展。同时，我国政府也颁布了一系列的指导性文件，用优惠政策激励中国水泥企业进行绿色转型，例如助推水泥企业收购合并与重组，优化企业生产要素结构，扶持企业技术创新，提高水泥产品质量等，以提升企业的降本增效能力。近年来由于国家城市化进程减缓，房地产行业开发投资减少、新开工面积逐年递减，兼之新冠疫情、极端天气、煤炭价格上涨等影响，水泥制造成本提高，水泥需求量也呈明显下行趋势。249570.13242028.83234487.53226946.23219404.93211863.632013年2014年2015年2016年2017年2018年201

13、9年202班2021年2022年一水泥产量图12013年2022年中国水泥历史产量2023年上半年水泥需求整体上呈现羸弱态势。上半年水泥绝对产量同比下降2.4%,而房地产投资完成额累计值同比下降7.9%,基建领域对水泥需求占比较大的道路运输业和公共设施管理业累计同比增速仅录得3.1%、2.1%,上半年水泥需求弱于同期。截至6月30日，全国水泥库容比达到74.17%,处于历史高位，比2022年同期高出5.51个百分点。同时，水泥行业下半年形势也不容乐观，土地市场的持续疲弱导致水泥需求难有亮眼表现，受经济下行压力持续加大及房地产行业下行等因素的影响，水泥和熟料销售同比下降；受燥炭等主要传统原燃材料

14、价格同比大幅上涨影响，水泥和熟料成本同比上升。整体来看，水泥需求下滑、生产成本升高、产能过剩等问题，导致传统水泥企业利润持续下行。所以，对于水泥行业而言，企业必须对市场情况进行准确且充分的研判，或可以在商业模式层面寻求创新，因时制宜，变革企业的发展模式，进行企业转型升级，维持企业的可持续发展。（二）水泥企业绿色转型必要性不论是为更好地满足国家绿色转型政策要求，还是应对市场需求降低的需要，水泥企业都应当探索如何更好进行低碳转型。目前，国家有关部门就水泥行业可持续发展出台了一系列相关政策和通知规定，从环境保护、社会责任以及公司治理等方面对水泥行业做出具体的要求，引导水泥行业发展。表1水泥行业降碳减

15、排规范性文件（部分）时间名称内容2021年十四Ir节能减推琮门工作方案幅点行业绿色升级1：程：以钢铁、有色金属、建材、石化化工等行业为用点，推进。能改造和污柒物深度治理.推进钢铁、水泥、焦化行业及燃煤锅炉超低排放改造,到2025年.通过实酶方能降罐行动.水泥等，K.点.行业产能和数据中心达到能效林朴水平的比例超过3g.2021年2030年年前达峰行动方案推动建材行业磔达峰.加强产能置换监管,加快低效产能退出,严禁新增水泥熟料、平板政修产能引导建材行业向轻型化、佻约化、制局化转型.推动水泥锚峰生产常态化合理缩短水泥熟料装置运转时间.因地制宜利用风能、太阳能等可再生能源,逐步提痣电力、天然气应用比第.鼓励建材企业使用粉煌灰、1：业废渣