【兩會】胡曙光：水泥工業(yè)在國家“雙碳”戰(zhàn)略中大有作為

建材行業(yè)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國正處于經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時期，重大基礎(chǔ)設(shè)施和大規(guī)模城鎮(zhèn)化建設(shè)對建筑材料需求量巨大，如此帶來建筑材料生產(chǎn)原料資源消耗和 CO2排放量也非常巨大。與此同時，全球因溫室氣體增加氣候變暖和生態(tài)環(huán)境劣化對我們?nèi)祟悅鹘y(tǒng)的生產(chǎn)生活方式提出了嚴峻挑戰(zhàn)。中國作為一個負責任的大國，向全世界莊重承諾將力爭 2030 年前實現(xiàn)碳達峰，2060 年前實現(xiàn)碳中和，“雙碳”戰(zhàn)略已成為當前國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務(wù)。

我國建筑材料工業(yè) 2020 年 CO2排放 14.8 億噸，約占全國 CO2年排放量的 13.2%，是位列前三的 CO2排放大戶，已成為實施國家“雙碳”戰(zhàn)略必須解決的重大問題。水泥工業(yè)是建材行業(yè)最大的碳排放戶，占到碳排量的80%以上。顯而易見，水泥工業(yè)碳減排的作為和成效，直接關(guān)乎國家“雙碳”戰(zhàn)略的成敗。因此，國家制定和出臺針對水泥生產(chǎn)的高標準碳減排技術(shù)要求是必然的，我們應(yīng)該對此有清醒的認識，并要積極主動應(yīng)對，既要防止厭戰(zhàn)消極式的“碳無為”，又要避免蠻干運動式的“碳沖鋒”。

水泥工業(yè)的碳減排應(yīng)是一場大縱深、寬領(lǐng)域、多模態(tài)的持久立體戰(zhàn)，整場戰(zhàn)役應(yīng)從時間維度上近遠期結(jié)合，從空間范圍上系統(tǒng)性覆蓋，從方法模式上協(xié)同推進。

通用硅酸鹽水泥生產(chǎn)碳排放主要來源于三個部分：一是水泥熟料高溫燒成時所需熱量來源的化石燃料燃燒。二是硅酸鹽熟料礦物主要成分中 CaO 來源的碳酸鹽質(zhì)原料分解。三是材料生產(chǎn)工藝過程所需動力來源的電能間接折算。按照一般生產(chǎn)情況，這三者的占比大約為30%、60% 和 10% 左右。因此，水泥生產(chǎn)碳減排的原理和技術(shù)創(chuàng)新邏輯就來自這三個部分。

我們應(yīng)該注意到，水泥基材料的碳減排是一項系統(tǒng)性的工作，既涉及產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程的諸多環(huán)節(jié)，也延伸至材料制備施工和使役過程的全鏈條生命周期。因此，水泥材料的碳減排需要各方面的協(xié)同配合?；诖?，筆者認為水泥工業(yè)的碳減排應(yīng)是一場大縱深、寬領(lǐng)域、多模態(tài)的持久立體戰(zhàn)，整場戰(zhàn)役應(yīng)從時間維度上近遠期結(jié)合，從空間范圍上系統(tǒng)性覆蓋，從方法模式上協(xié)同推進。具體應(yīng)包括以下幾個方面：

首先，應(yīng)大力推廣先進有效的水泥低碳生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用，提高全行業(yè)的碳減排整體水平，為提前實現(xiàn)碳達峰創(chuàng)造條件。具體內(nèi)容和技術(shù)措施：一是采用先進燒成設(shè)備和煅燒技術(shù)，提高燃料的燃燒效率和生產(chǎn)過程的熱能利用效率，通過減少單位產(chǎn)品的燃料用量，達到直接減少 CO2排放的目的。二是采用科學優(yōu)化的水泥生料配方，選用合理的熟料燒成制度，通過減少熱能需求和提高產(chǎn)品的水化膠凝質(zhì)量，達到直接和間接減少 CO2排放。三是選用工藝系統(tǒng)匹配合理和節(jié)能高效的生產(chǎn)設(shè)備，通過降低單位產(chǎn)品的動力消耗，實現(xiàn)間接減少 CO2排放。四是推進工藝智能化和信息化建設(shè)，實現(xiàn)最優(yōu)的工藝生產(chǎn)流程和產(chǎn)品的節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、高效化管理。

同時，應(yīng)加大生產(chǎn)和產(chǎn)品碳減排的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)力度，開辟碳減排的新途徑，為確保碳中和目標提供堅實基礎(chǔ)。相關(guān)內(nèi)容和技術(shù)思路：（1）采用替代化石燃料或非化石燃料，直接減少或不產(chǎn)生 CO2。如采用城市生活垃圾作為衍生燃料和用含有熱能的各類廢棄物作為替代化石燃料，或使用太陽能、風能等非化石燃料的清潔熱能源。（2）采用非碳酸鹽質(zhì)替代原料，直接使用原料中的 CaO，不產(chǎn)生 CO2。如鋼渣、赤泥、電石渣、廢棄水泥石等一些高含 CaO 的固廢作為生產(chǎn)原料。（3）研發(fā)低鈣或非鈣膠凝熟料體系，通過減少礦物中 CaO或無 CaO 礦物，間接減少 CO2。如高貝利特（β-C2S）水泥、Solidia（CS）水泥、地聚合物或非鈣系膠凝材料等。（4）研發(fā)低碳膠凝材料，采用低溫燒成或化學激發(fā)合成（非燒）方法，少用甚至不需要燒成熱量，直接減少 CO2。如火山灰/玻璃體、燒黏土質(zhì)等堿和硫酸鹽化學激發(fā)膠凝材料。（5）降低水泥熟料系數(shù)，在水泥材料中少用高溫燒成熟料，降低 CaO 比重，間接減少CO2。如開發(fā)利用各種具有潛在化學活性的工業(yè)固廢，采用多元固廢復(fù)合活化技術(shù)等。（6）研發(fā)變革性水泥材料生產(chǎn)技術(shù)，突破高碳排放的傳統(tǒng)水泥材料生產(chǎn)模式，實現(xiàn) CO2大幅度減排、零排放，甚至負碳排新技術(shù)。如水泥燒成富氧/全氧燃燒技術(shù)、氫能燒成技術(shù)、碳吸收礦化材料等新技術(shù)。

另外，根據(jù)水泥材料碳減排是一項系統(tǒng)性工作的特點，積極加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)合作。主要包括：一是加強技術(shù)合作，推動水泥碳減排應(yīng)用技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)的互動支持。比如通過改進冶煉工藝，可實現(xiàn)冶金渣礦物高溫重構(gòu)提高水化活性技術(shù)。二是推動領(lǐng)域協(xié)調(diào)，使材料生產(chǎn)與應(yīng)用的銜接更流暢。比如采用城市生活垃圾作為衍生燃料，因水泥生產(chǎn)協(xié)同處置具有“城市凈化器”的作用，理應(yīng)獲得市政和環(huán)保等相關(guān)部門的支持，但需要做好宣傳和協(xié)調(diào)工作。又比如水泥生產(chǎn)和混凝土材料都要使用固廢礦粉，協(xié)調(diào)分配好科學合理的使用，才能發(fā)揮更好的碳減排效應(yīng)。三是促進產(chǎn)學研用統(tǒng)籌，使科學研究、技術(shù)開發(fā)、成果應(yīng)用和人才培養(yǎng)緊密結(jié)合。形成產(chǎn)學研用聯(lián)合互動模式，提高科研工作的針對性和解決生產(chǎn)應(yīng)用問題的有效性。四是爭取政府和社會支持，營造良好的工作環(huán)境，爭取國家各有關(guān)部門的政策和法規(guī)及金融支持，進而獲得全社會的理解和共同支持。

總之，我們要提高對國家“雙碳”戰(zhàn)略的正確認識，辯證看待水泥工業(yè)的碳減排，變壓力為動力，推進科技創(chuàng)新，提高生產(chǎn)水平、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、推進綠色可持續(xù)發(fā)展。積極主動研究確立減碳排工作的目標任務(wù)，提出科學合理符合自身實際的碳減排技術(shù)方案和路徑圖，堅定信心，奮力而為，為實現(xiàn)國家“雙碳”戰(zhàn)略目標任務(wù)，作出水泥工業(yè)的重大貢獻。