近日,生态环境部公布了《全国碳排放权交易市场覆盖钢铁、水泥、铝冶炼行业工作方案》(以下简称《方案》),水泥行业纳入全国碳市场。

根据《方案》,水泥行业的化石燃料燃烧、工业过程等产生的温室气体直接排放被纳入管控,而管控的温室气体种类为二氧化碳。纳入全国碳市场会对水泥企业会产生怎样的影响?企业又该如何应对?

多位业内人士向21世纪经济报道记者表示,按照单吨水泥碳排放550kg计算,近十年我国水泥工业每年碳排放在11亿吨以上。纳入全国碳市场的水泥企业或达1200家,目前企业减排压力不大,但预计三到五年内碳配额将收紧,减排成本将上升。建议企业强化碳排放数据管理、提升碳排放核算核查质量、优化碳配额管理和履约,有条件的企业要使用数字化手段管碳。此外,目前低钙熟料与低碳水泥、替代燃料等成为主要的减排技术途径,为实现碳中和目标,仅依赖单一技术手段难以达成,建议企业采取多技术的综合应用策略。

纳入全国碳市场水泥企业或达1200家

水泥是国民经济发展不可或缺的支柱性基础原材料。中国建筑材料科学研究总院有限公司水泥新材院副院长叶家元向21世纪经济报道记者表示,我国作为世界最大的水泥生产和消费国,水泥产量占世界总产量50%以上。2011年我国水泥产量首次突破20亿吨,此后十多年一直保持在20亿吨以上的高产期。

不过,水泥行业的高产势头去年有所放缓。2024年国民经济和社会发展统计公报显示,全年规模以上工业中,水泥产品产量18.3亿吨,比上年减少9.5%。尽管水泥产品产量增长速度放慢,但水泥行业的碳排放依旧不少。叶家元表示,按照单吨水泥碳排放550kg计算,近十年我国水泥工业每年碳排放在11亿吨以上,碳排放总量巨大。

国检集团认评中心的总经理闫浩春向21世纪经济报道记者表示,在水泥行业生产中,化石燃料燃烧和熟料煅烧是两大核心碳排放源,合计占行业总排放的90%以上,电力排放占比较小,约占5%左右。目前,中国建材集团有超过220家水泥厂,预计2025年全国范围内纳入全国碳市场的水泥企业数量或达1200家。

水泥行业纳入全国碳市场会给企业带来哪些变化?金隅冀东水泥绿色低碳推进部部长姜雨生向21世纪经济报道记者表示,纳入全国碳市场后,企业要在原燃料获取、工艺装备升级等方面持续投入,这会增加经营成本。全国碳市场目的是通过市场调节碳减排的动力,在第一阶段,以夯实碳排放管理基础、推动企业熟悉市场规则为主要目标,培育经营主体,完善市场监管,提升各类主体参与能力和管理水平。所以,第一阶段企业成本压力并不大,不会进一步压缩企业利润空间。

闫浩春向21世纪经济报道记者表示,2024年度水泥行业碳配额将按照经核查产生的排放量进行分配,2025年度与2026年度的配额量将基于碳排放强度控制的思路进行分配,2027年度以后将对标先进水平优化配额的方法进行分配。由此可见,虽然目前阶段企业减排压力不大,但三到五年内碳配额将逐步收紧,减排成本也将显著上升,不过产生的减排成本还需要以企业实际情况为准。

企业面临经营成本增加等挑战,该如何做好相应准备?姜雨生表示,企业应该做好碳排放数据的基础管理工作,建立数据质量管理体系、按照核算指南做好计量设备的改造和校准工作。高质量实施碳排放核算核查,系统性开展碳盘查等数据质控工作。实施碳配额动态盈亏分析,做优碳排放履约与碳资产管理工作,多措并举降低履约成本,实现碳资产保值增值。有条件的企业要使用数字化手段管碳。

低碳水泥成为主要减碳途径

水泥行业既是国民经济的重要基础产业,也是能源消耗和二氧化碳排放的重点领域。深入挖掘节能降碳潜力已成为行业发展重点任务。

技术是实现行业减碳的重要手段,水泥企业纳入全国碳市场与低碳技术发展也有密切的关联。闫浩春表示,当前,水泥企业面临的碳成本主要包括直接排放履约成本及低碳技术改造成本。以全国碳市场为例,若按当前碳价约60—80元/吨CO₂计算,单家企业年度碳成本可能达数百万元至数千万元,占生产成本约3%—8%。碳约束将显著压缩利润空间,尤其是中小型高耗能企业,部分企业利润降幅或超10%。通过纳入全国碳市场将加速行业整合,推动企业采用替代燃料、碳捕集等技术,倒逼落后产能退出,同时能够提升行业集中度和低碳转型速度。

姜雨生也表示,低碳技术投资需求与碳价格相关,也是全国碳市场作为市场调节重要因素。当企业减排的成本大于可能在全国碳市场的收益时,企业就没有动力去做减排的投资,反之企业就会采用低碳技术投资获得更多的全国碳市场收益。

叶家元向21世纪经济报道记者介绍,结合实际情况,我国水泥工业未来碳达峰与碳中和技术途径主要有4种。

一是低钙熟料与低碳水泥。实施熟料低钙化技术并开发无熟料/少熟料胶凝材料等低碳水泥,可有效降低熟料生产的石灰石消耗量,从而有效降低原料碳的排放。相比普通硅酸盐水泥熟料,新型低钙熟料体系的烧成温度可降低100℃,石灰石消耗量减少20%,二氧化碳减排约30%;无熟料/少熟料胶凝材料主要以硅钙铝质固体废弃物为主要原料,熟料用量少,其二氧化碳减排可高达90%以上。

二是替代燃料。通过提高替代燃料的使用比例来降低水泥生产的煤炭消耗。依托国内垃圾分类政策的逐步推行,研发替代燃料预处理技术与装备以及多源型替代燃料的综合处理与应用技术,力争在2030年水泥行业的燃料替代率达到15%,2060年达到70%以上。

三是全氧燃烧耦合碳捕集技术及利用。全氧燃烧技术以氧气替代空气助燃,避免空气带走大量热量,并将烟气中二氧化碳浓度提升到80%以上。高二氧化碳浓度烟气可直接封存利用,也可进一步捕集提纯。其中,利用高二氧化碳浓度烟气直接制备碳化建材制品技术,将是二氧化碳利用技术的重要方向。

四是清洁能源利用。氢能、二氧化碳加氢合成气以及太阳能等清洁能源煅烧熟料等颠覆性技术,可能促进水泥生产工艺的大变革,进而显著降低整个流程的二氧化碳排放。2060年,使用替代燃料和清洁能源(如氢能等)将实现100%替代化石燃料。

“据预测,在上述减碳技术的共同作用下,我国吨水泥二氧化碳排放量于2030年可控制在440kg以下,到2050年可进一步降低到270kg以下(较当前水平降低约50%)。2060年,碳捕集与利用技术的全面实施,我国水泥工业基本可实现碳中和。”叶家元表示。

叶家元认为,第一种途径中的低碳水泥,即水泥中少用熟料,这是当前企业最容易实施且成本最低的。不过,目前低碳水泥尚未有明确的定义,要准确评估其当前规模及未来发展趋势存在一定的困难。需要指出的是,适于低碳水泥特性的标准体系亟待建立和完善。此外,第二种途径的替代燃料也是当前企业在努力实施的方案,但要投入较多成本,且要取决于燃料供应等环节。四种技术均具有广阔的发展前景。为实现碳中和目标,仅依赖单一技术手段难以达成,必须采取多技术的综合应用策略。