我国水泥行业碳减排路线

在我国水泥行业四种碳减排手段中，只有提高能源效率是行业自身推动的，其他三种手段很大程度上要依靠政策和法律推动。 本`文@内-容-来-自；中_国_碳排0放_交-易=网 t an pa ifa ng . c om

水泥生产商建设新水泥生产线时一般都会采用最先进，同时也最节能的生产技术，因此，随着水泥技术的进步和对旧生产线的改造，水泥生产中的能效也不断提高。市场竞争压力迫使水泥生产商淘汰立窑、湿法窑等落后生产工艺。现在最先进的水泥生产工艺是新型干法水泥生产工艺，据CSI的统计报告GNR（GettingtheNumbersRight，2006年CSI对其18个成员遍布全球的800家水泥厂所做的统计研究）显示，1990年，这类窑型吨熟料平均热耗为3605MJ/Tonne，2006年，吨熟料平均热耗为3382MJ/Tonne，16年间吨熟料热耗下降了6个百分点。电耗方面，2006年，世界上电耗控制最好的10%的水泥企业可以将吨水泥电耗控制在89KWh/Tonne以内，剩余的90%的水泥企业的吨水泥电耗则在130KWh左右，世界范围内平均来看，吨水泥电耗为111KWh。

理论上，水泥生产中的最小吨熟料热耗为1.6-1.85GJ，然而受实际技术条件的限制，这是无法实现的。同时，在降低热耗和电耗方面，水泥行业还面临着其他方面的挑战：1.新生产技术需要很高的成本投入；2.更高的环境要求可能增加能耗，如粉尘排放限制就需要消耗更多能量以分离、收集粉尘；3.对高性能水泥的需求将消耗更多能量用于水泥粉磨过程；4.普遍认为，碳捕捉和碳封存技术虽然可以减少二氧化碳排放，却会增加能源消耗。5.其他减排手段――如熟料替代物的采用也可增加能耗。 本+文+内.容.来.自：中`国`碳`排*放*交*易^网 t a np ai fan g.com

流化床工艺是提高热效的有效方法，目前已在其他行业广泛使用，目前还未证明该技术是否能在水泥行业大规模推广。目前，我们还不知道其他大幅度提高热电效率的方法。水泥行业在不断研究可以降低电耗的新型粉末设备和外加剂。这些技术需要持续的研发投入以达到效率最大化。需要注意，能效的提高是伴随着新水泥窑技术进步而发展的，并不是单独的技术。

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可以用产碳量少的其他矿物燃料（如天然气）和生物质燃料替代常规燃料（如煤炭和石油焦），替代燃料产生的二氧化碳可较煤炭减少20-25%。替代材料可适用于水泥窑，原因有二：其一，替代材料的能量组分可以代替常规矿物燃料的能量组分；其二，替代燃料的无机组分，如粉尘，可以用于熟料生产。

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水泥工业可用的典型替代燃料有：预处理过的工业固体废弃物和城市生活垃圾，废旧轮胎，废油及其溶液，塑料、纺织品和废纸，生物质能燃料。其中生物质能燃料包括：骨粉饲料、木料、木块和碎木屑，废旧木材和废纸，农业残余物，如米糠、锯末，污水污泥，以及农作物秸秆。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

2006年的GNR报告显示，CSI成员下属水泥厂使用的生物质燃料占总燃料的3%，其他矿物质燃料占7%，而常规燃料（主要是煤炭）已然高达90%。技术上讲，替代燃料的使用率可以达到更高水平。在某些欧洲国家，水泥行业燃料平均替代率超过50%，个别水泥厂甚至达到98%。燃料产生的二氧化碳占水泥厂碳排放总量的40%，因此，替代燃料的使用可以大幅度降低二氧化碳的排放量。

尽管在技术方面，水泥厂可以100%使用替代燃料，但是由于替代燃料总类繁多，物理和化学性质各异，在使用之前需要预先处理以使其充分混合、易与燃烧。此外，替代燃料的推广还面临着更多经济和政治限制：1.废弃物管理法规，只有政策严控废物填埋或垃圾焚烧，倡导垃圾分类，水泥厂替代燃料使用率才会大幅提高；2.地方需有足够的垃圾回收网络；3.替代燃料成本可能会岁碳成本升高，水泥行业可能无法获取大量生物质燃料；4.尽管管理良好的水泥厂使用替代燃料时和不使用时，排放水平相当，人们还是可能担心使用替代燃料会排放有害物质。5.对替代燃料的预处理很可能会增加热能消耗。

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GNR数据地理学分析显示，2006年，欧洲水泥厂替代燃料占燃料总量的20%（15%为矿物燃料，5%为生物质燃料）；北美、日本、澳大利亚和新西兰水泥行业所用燃料中有11%来自于废弃物；拉丁美洲的燃料替代率为10%；而在这方面刚刚起步的亚洲，燃料替代率只有4%。在非洲、中东和独联体国家的水泥行业，替代燃料的使用比例还很小。

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替代燃料的使用取决于当地工业类型、废弃物处理立法水平、管理体制和实施力度、废弃物收集基础设施等条件的限制。预计到2030年，发达国家水泥行业的燃料替代率将从现在的16%上升至40-60%，并在2050年前一直稳定在这一水平；而发展中国家燃料替代率2030年将达到10-20%，2050年可能进一步升至35-35%。