“质效并举”，探寻水泥行业科学减排新路径 ——第四届中国水泥超洁净排放技术交流大会纪实

  近日，国务院常务会议中明确指出，我国将于今年7月择时启动全国碳排放权交易市场上线交易，碳交易市场化进程的加快，令各行业碳减排工作愈发时间紧、任务重。  

  今年是“十四五”的开局之年，也是碳中和元年，政策层面多次强调“双碳”目标，意味着中国作为世界上最大的发展中国家，将完成全球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和的进程。  

  水泥是能源、资源密集型行业，也是我国碳排放大户。面对日趋严苛的政策环境、一再提升的排放标准和不断拓宽的治理范围，水泥行业如何适应新时期行业发展需求？ 如何达到“双碳”目标？又如何实现水泥行业绿色高质量发展？  

  带着这样的疑问，不久前中国水泥网在石家庄举办了“第四届中国水泥超洁净排放技术交流大会”，探讨水泥碳减排领域经济高效的实施方案及污染物超低排放技术路径，分享最先进技术理念，助力行业“十四五”绿色高质量发展。  

  会议邀请了中国建筑材料联合会原会长乔龙德，中国水泥协会会长高登榜，国家发展改革委重大项目原稽察特派员牛建国，河北省建筑材料工业协会执行会长李怀江、常务副秘书长彭拥军，中德可再生能源合作中心执行主任陶光远，清华大学教授李俊华，山东山水水泥集团有限公司副总经理陈仲圣，石家庄市曲寨水泥有限公司常务副总樊少杰，江苏科行环保股份有限公司董事长隆玉周，北方水泥有限公司总裁助理、生产技术部总经理张明江，中国建筑材料科学研究总院博导汪澜，水泥行业碳资产管理专家王敏娜，中国水泥网创始⼈、董事长邵俊等行业领导、技术专家、水泥企业、设备商代表共500余人参与了本次大会。  

  寻找科学减碳新路径  

  毫无疑问，当前水泥行业面临着碳减排难题。  

  众所周知，水泥生产过程中的碳排放主要集中在熟料生产程序中的石灰石分解和化石燃料燃烧。数据显示，生产一吨熟料的碳排放量约为865kg,生产一吨水泥的碳排放量约为616kg，2020年我国水泥产量23.77亿吨，排放CO2约15亿吨，占全国碳排放总量的10%左右。其中，来自燃料燃烧和熟料生产过程中的碳排放占比达到90%以上。  

  为助力实现“碳减排3060”水泥行业责任与义务并存，那该如何寻找科学减排新路径？从哪些方面入手？  

  会上，中国建筑材料联合会原会长乔龙德建议，水泥行业应着力推进产品结构调整，通过水泥品种结构的调整，研发生产具有新功能、能耗少、开发特殊应用领域、高标号的水泥产品，通过调整产品结构降低能耗和排放；通过优化资源和合理利用资源，开发利用太阳能减少电耗与排放，通过替代燃料减少用煤与排放；通过对石灰石化解过程的技术与配方的调整等手段，减少原料加工过程中二氧化碳排放占60%的比例。总之就是把调整产品结构和优化资源作为新的减排路径。  

中国建筑材料联合会原会长乔龙德  

  乔龙德表示，实施碳减排是重大政策落地，也是政策红利和无数商业机遇，更是一次关键的行业转型。抓住机遇，才能让水泥行业实现“质”的突破，从而达到行业绿色高质量发展。  

  中国水泥协会会长、海螺集团原党委书记、董事长高登榜在本次会议上也指出，当前水泥行业一直都在探索各类碳减排路径，碳减排效果最彻底的技术性减排路径最重要。这就需要全体水泥人参与进来，联合大学、科研院所、互联网、技术装备企业一起集智聚力，产学研相结合，争取早日找到并运行科学的实现路径。而中国水泥网通过这样的会议把大家聚集起来，一起探讨、分享水泥行业超洁净排放的新技术、新理念，为行业寻找科学减碳和绿色发展新路径和新思路创造了一个非常好的平台。  

  高登榜认为，近年来，水泥工业高质量发展“质效并举”，取得了突出的成效，碳减排作为新时期水泥人责无旁贷的历史使命，像安全生产、节能环保一样，要继续一马当先，勇挑重任，牢固树立绿色低碳理念，矢志不渝的为早日实现“双碳”目标而共同努力。  

  作为水泥生产大省，河北水泥行业近年来一直致力于实现行业的绿色高质量发展。河北省建筑材料工业协会常务副秘书长彭拥军在会上表示，面对“3060碳目标”建材行业应该担起责任，积极作为，为我国碳减排做出贡献。河北是我国传统水泥建材大省，无论是过去的“三大污染物”治理，还是正在全面开启的碳减排，任务都非常繁重，但同时也是一种机遇。  

河北省建筑材料工业协会常务副秘书长彭拥军  

  近年来，河北全面实施钢铁、焦化、水泥、平板玻璃、陶瓷行业超低排放改造，推进燃煤电厂深度减排。近三年，全省累计完成了1058个超低排放改造和深度减排项目，二氧化硫和氮氧化物的排放分别削减了50%和43%左右。由此成为各省超低排放改造竞相对标的典范。  

  同时，河北也正在积极探索水泥行业碳减排措施。坚持常态化错峰生产、加快优化产业结构和加大科技创新力度都是水泥行业在减碳降碳中应该把握的方向。在前段时间进行的河北水泥熟料企业开展献礼中国共产党建党100周年碳减排系列活动中，全省水泥熟料生产企业减少二氧化碳约400万吨、氮氧化物6000吨、二氧化硫200吨、粉尘900吨，节约煤碳约60万吨，节约石灰石资源约600万吨。  

  当然，碳减排工作离不开技术创新与应用，特别是近年来大数据、智能化成为水泥行业面向高质量发展的关键点。  

  对此，中国水泥网创始人、董事长邵俊表示水泥行业数字化进程的加快，不仅会对当前行业业态带来深层次变革，更将为水泥行业实现更为科学高效的资源配置与利用，利用创新技术和创新模式为降低碳排放和污染物排放，实现行业绿色高质量发展创造条件。  

中国水泥网创始人、董事长邵俊  

  在践行碳减排使命的同时，只有将“环保压力”变“绿色动力”，才能在转型发展上取得新突破；只有将企业发展和人类命运共同体紧密联系起来，才能实现更大意义的互利双赢，帮助水泥行业实现更高质量的永续发展，从而实现“双碳”目标。  

第四届中国水泥超洁净排放技术交流大会现场  

  水泥行业绿色发展必须以技术创新为先导  

  中国水泥网&水泥大数据研究院研究员魏瑜表示，排放前减碳可实行燃料替代。一提高替代燃料的比例，有效降低二氧化碳排放。她表示，目前国内替代燃料使用率平均仅2%，还很低。预计2030年达到10%，可减少26kg/t二氧化碳排放。二我国水泥行业每年煤耗量在2亿吨以上，需求量大、碳排放高，却没有足够的替代燃料，未来可以拓宽替代燃料品类，如生活垃圾、秸秆、废旧轮胎、木料、固体回收燃料等。  

  排放中减碳可实行电力替代、燃烧技术、低钙水泥等。其中，电力替代，即新能源技术应用技术利用厂区空地布局光伏发电、储能等业务，实现电力自给，但仍面临投资回收期长，政策变动等风险，还要探索更合适的技术路线。

中国水泥网&水泥大数据研究院研究员魏瑜  

  排放后减碳可实行碳捕集。现有的二氧化碳捕集技术分为：燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧技术等。如何更有效进行碳捕集成为行业人士关注的重点。  

嘉宾现场交流碳减排看法  

  德国是当前全球碳减排成绩较为显著的国家之一，在替代能源应用等方面有着众多的经验值得国内借鉴。据中德可再生能源合作中心执行主任陶光远介绍，德国于1990年实现了碳达峰，截至今年已经减排40%，目前正在层层加码。德国能源转型的三大支柱分别是节能，或曰提高能源效率，承担了约50%的二氧化碳排放减排量，包括：在化石能源还未退出前提高化石能源的利用效率；开发利用可再生能源则承担了其余约50%的二氧化碳排放减排量；最后一点是PowerFuel（零碳动力燃料），即中国所说的“氢能＋”。  

中德可再生能源合作中心执行主任陶光远  

  陶光远表示，水泥行业二氧化碳减排的直接措施为：余热发电+余热供暖：约35千瓦时+/吨熟料，减排二氧化碳排放约28公斤/吨熟料，占二氧化碳排放的约3%+；可再生能源电力作为“烧水泥”的热源最多减排二氧化碳排放0.29吨/吨熟料，占二氧化碳排放的约32.5%。  

  水泥行业二氧化碳减排的间接措施为：余热发电约35千瓦时/吨熟料的波动发电，可为约105千瓦时的波动风光电提供补偿电力。直接和间接减排二氧化碳排放约28公斤，占二氧化碳排放的约9%，需要发电企业、电网和政府的支持配合；过剩的可再生能源电力作为“烧水泥”的热源：用约900千瓦时的过剩风光水电替代约0.11吨标煤作为焙烧水泥的热源，可配约2700千瓦时的风光电，过剩的风光水电替代燃煤直接减排二氧化碳0.29吨/吨熟料，占二氧化碳排放的约32.5%；给电网供应不过剩的风光水电1800千瓦时，替代煤电，间接减排二氧化碳排放1.44吨/吨熟料，占二氧化碳排放的约160%，实现了准零碳，甚至可以说是准负碳。需要发电企业、电网和政府的支持配合。  

  经过测算，陶光远认为20亿吨水泥可消耗大约18,000亿千瓦时的过剩风光电，可配大约54,000亿千瓦时的风光电。而现在中国的年发电量才74,170亿千瓦时。中国水泥行业是中国最大的智慧能源资源！  

嘉宾拍照记录精彩会议内容  

  在国内，海螺集团近年来在碳减排实践方面成果丰硕。海螺水泥白马山水泥厂水泥窑烟气CO2捕集纯化示范项目，建有年产5万吨工业CO2（年产3万吨食品CO2）的捕集纯化生产线。  

  2018年，随着首批次液态二氧化碳成功捕集入罐并对外销售，纯度达99.97%以上，已超工业级CO2国家标准，标志着海螺集团建设的世界首条水泥烟气二氧化碳捕集纯化环保示范项目成功投运。本次大会上，海螺水泥股份有限公司夏雁飞也分享了海螺水泥窑二氧化碳捕集研发项目发展经验，并表示，海螺水泥近年来仍在持续探索源头减排技术、构建清洁能源体系、探索碳捕集利用技术等，积极推动企业绿色发展。  

  除了碳减排以外，污染物超低排放同样是当前水泥行业绿色发展进程中亟待解决的难题，而其中又以氮氧化物治理难度最高也最具挑战性。目前，氮氧化物治理技术方案众多，前段治理主要以分级燃烧等技术改造为主，后端治理则主要包括SNCR、SCR、LCR等技术方案。  

  中国水泥网高级顾问贾华平表示，理想的脱硝措施应该是无氨、无有毒催化剂，水泥行业超低排放治理仍需在技术方面不断创新、突破。  

  清华大学环境学院教授李俊华指出“十四五”必将全面推动水泥行业超低排放改造，实现绿色水泥工业发展。水泥行业作为建材碳排放大户，研发减污降碳协同技术，通过节能增效、低钙低碳和碳捕集利用等多项技术的结合，才能逐步实现水泥行业碳达峰碳中和。可以说，实现“双碳”目标必须以技术创新为先导。  

  当前水泥行业在节能减排领域已经积累了不少成功的经验和案例，但要进一步从根本上找到实现节能减排的方法，“治标”的同时还要“治本”，针对这一现状，行业需要寻找新的路径。