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水泥行業(yè)碳減排潛力及技術路徑探討

來源:徐榮 日期:2024-05-14 訪問量:3741 次

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? 我國二氧化碳排放量約105億噸,主要來自于工業(yè)生產活動,其中碳排放前三大行業(yè)火電約占50%,鋼鐵約占15%,水泥約占14%。在國家提出2030年碳達峰,2060年碳中和的大背景下,水泥行業(yè)急需碳減排技術予以支撐。

? ? ?從行業(yè)角度來看,火電和鋼鐵碳排放主要來自燃料燃燒?;痣娡ㄟ^增大風電、光伏、核電、水電等比例,鋼鐵通過技術革新及廢舊鋼鐵利用實現碳減排的難度較小。而水泥行業(yè)54%的碳排放來自于石灰石的分解,碳減排難度更大。

? ? 從3060規(guī)劃角度來看,水泥行業(yè)因經濟規(guī)律通過產量不增加實現碳達峰較為容易,但到2060年實現碳中和則有很長的路要走。

水泥碳排放解析

? ? 水泥生產過程中的碳排放,能源活動排放超過35%,工業(yè)過程排放超過60%,間接排放5%以內。噸熟料二氧化碳排放量約860公斤,噸水泥二氧化碳排放量約597公斤。根據全球氣候協定,將全球氣溫控制在較工業(yè)化前升高2℃以內的目標,噸水泥的碳排放要求值為520-524公斤,我國目前噸水泥的碳排放高了73-77公斤,減排道阻且長。

水泥行業(yè)碳減排路徑

  1. 能效提升。通過提升熱能利用效率及余熱回收利用效率來降低單位產品能耗。
  2. 替代原燃料。包括:使用電石渣等固廢替代石灰石生產熟料;利用機械、堿、水熱激發(fā)扽措施制備低碳輔助性膠凝材料復合熟料制備低碳水泥甚至于零碳水泥;降低熟料比例;使用生物質、固體廢物衍生燃料等替代燃料及氫能、太陽能等替代能源等。
  3. 工業(yè)流程改造。包括:智能化改造,碳捕捉、存儲、利用,富氧燃燒等。
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CEMEX高溫太陽能零排放新工藝水泥生產線示意圖

路經評估

? ? 目前來看,超前部署碳捕集、碳存儲及CO2制烯烴等技術目前存在難度高、投資大,至少現階段干不起且解決不了根本問題。但該技術的減排潛力最大,可占水泥行業(yè)減排潛力的66%。

? ? 替代燃料,占整個水泥行業(yè)減排潛力的24%,能效提升和熟料替代潛力約占10%。而這兩項技術領域是目前水泥企業(yè)較為容易實現的。在國內外眾多企業(yè)均得到了驗證。

? ? 以“碳得先機 綠見未來”為主題的“第六屆水泥窯協同處置廢棄物與固廢替代原燃料技術交流大會”即將于7月下旬在廈門召開。此次會議聚焦替代原燃料技術、危固廢協同處置經驗分享交流,主辦方誠摯邀請您屆時參會交流,共同探索碳減排及提質增效路徑。

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