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。来源:21世纪经济报道
水泥行业发展现状
当前,水泥行业处于复杂多变的发展环境中,面临着诸多机遇与挑战。
1.政策导向明确
在全球绿色发展浪潮下,欧盟碳边境调节机制(CBAM)、美国清洁竞争法案(CCA)等国际贸易政策相继出台,针对水泥等高碳产品设置贸易壁垒,若水泥企业不能有效降低碳排放,其产品在国际市场上将面临高额税费,这促使全球水泥企业重视并提升碳排放管理水平。
国内方面,中国生态环境部发布《全国碳排放权交易市场覆盖水泥行业工作方案》,要求水泥企业定期、如实公开碳排放数据并接受严格监管,同时积极推动 CCUS(碳捕集、利用与封存)技术示范,部分大型水泥企业已率先开展试点。地方层面也积极响应,如湖北省出台能源计量转换标准等技术规范,推动碳排放数据精准化、透明化。
2025 年,水泥行业正式被纳入全国碳市场,配额分配基准从 0.82tCO₂/t 熟料降至 0.75tCO₂/t 熟料,迫使企业通过技术改造、优化生产流程等方式减少碳排放以适应更严格的碳市场规则。
2.市场格局分化
2023 年全球水泥产量约 42 亿吨,中国产量达 21.3 亿吨,占比超 50%,稳居全球首位,印度、越南等新兴市场国家产量增长迅速。全球前十大水泥企业市场份额总和已达 40%,且随着行业内并购重组、技术整合等活动,集中度呈持续上升趋势。
但中国作为水泥生产大国,产能过剩矛盾尤为突出,2023 年产能利用率仅在 52% - 59% 区间,远低于国际合理水平,长期以来去产能政策进展缓慢,部分地区违规新增产能,导致产能结构性过剩问题持续恶化,从区域分布来看,经济发展较慢、基础设施建设趋于饱和的地区产能过剩现象更为严重,而经济快速发展、基建需求旺盛的地区产能相对紧张,但总体仍供大于求。
在需求方面,2023 年中国受房地产市场深度调整影响,投资大幅下滑 10.6%,水泥需求受到严重拖累,产量同比下滑 5%,不过基建投资增长 4.4% 在一定程度上缓冲了需求下降幅度,随着 “十四五” 规划收官年部分重大项目集中推进,短期内水泥需求得到一定支撑,但长期看房地产市场低迷仍将持续影响需求;印度政府计划在 2030 年前投资 1.4 万亿美元用于基础设施建设,预计将推动水泥需求以每年 6%-8% 的速度增长,东南亚的越南、印尼等国家城市化进程加速,水泥需求保持旺盛;非洲地区人均水泥消费量仅 100kg,与全球平均 600kg 水平相差甚远,尼日利亚、埃塞俄比亚等国家基础设施建设需求大,但本土水泥产能严重不足,对进口水泥依赖程度较高,未来随着非洲基础设施建设推进,水泥市场增长潜力巨大。
3.技术创新加速
在传统减排技术方面,余热发电技术通过回收水泥生产过程中的余热转化为电能,实现能源梯级利用,降低企业对外部电力依赖,新型干法工艺不断改进,优化水泥窑燃烧过程、物料输送系统等,进一步降低单位产品能耗。
使用生物质燃料、废弃物等替代煤炭可降低碳排放,虽然目前全球水泥行业替代燃料占比平均仅 5.6%,但欧洲领先企业替代燃料率超 50%,德国部分企业甚至高达 70%,中国海螺水泥在部分工厂实现 30% 的替代率,吨熟料煤耗降至 98kgce。通过在水泥生产中掺加矿渣、粉煤灰等混合材减少熟料用量可降低碳排放,但因混合材性能差异大,存在技术标准不统一、产品质量不稳定等问题,限制了该技术大规模推广。
新兴技术探索也取得进展,挪威 HeidelbergCement 的 “Brevik” 项目采用胺吸收法,成功实现每年捕集 40 万吨 CO₂,2024 年投入运营,在欧盟资助 50% 的情况下成本降至 50 欧元 / 吨,美国 Svante 与 CEMEX 合作开发固体吸附技术,能耗降低 30%,中国除海螺、青州中联等企业开展 CCUS 项目外,华新水泥在湖北开展钙循环技术试点,捕集成本约 400 元 / 吨,政府补贴覆盖 60%,但目前 CCUS 项目普遍存在规模较小(5 万 - 20 万吨 / 年)、成本高、技术成熟度低等问题,距离大规模商业化应用仍有较长路要走。
高贝利特水泥、碱激发材料等低碳水泥品种研发取得一定成果,但因缺乏统一产品标准,长期性能(如耐久性、稳定性等)有待进一步验证,导致商业化推广进程缓慢。
4.碳信息披露仍需加强规范
在 A 股上市的水泥企业中,仅有 37.5% 披露温室气体排放总量,且范围 3 排放(供应链)数据普遍缺失,关联企业中重点排放单位披露率相对较高,达 77.2%,但不同企业数据口径不一致,使得数据可比性和参考价值大打折扣,不利于行业整体碳排放情况准确评估与分析。
国内《企业环境信息依法披露管理办法》强制重点企业披露碳排放相关信息,但在实际执行过程中,部分企业对政策理解不到位、重视程度不足,存在披露内容不完整、数据不准确等问题,同时监管部门监督检查力度和处罚措施有待进一步加强,以确保政策有效执行,提高行业碳信息披露标准化和透明度。
5.成本与投资压力增大
CCUS 项目前期投资巨大,单个项目投资额可达数亿元,且运营成本居高不下,如化学吸收法等常用技术能耗较高,运行成本远高于传统水泥生产工艺,制约了该技术在行业内的推广应用,传统减排技术的升级改造同样需要大量资金投入,对企业资金实力提出较高要求。
全球水泥行业若要实现 2℃情景下的减排目标,据估算需追加投资 1760 - 2440 亿美元,仅依靠企业自身积累远远不够,迫切需要政策补贴和绿色金融大力支持,在国内,水泥企业主要依赖政府科技专项补贴开展节能减排技术研发与项目建设,但补贴资金有限,难以满足企业大规模转型需求,企业还需积极拓展多元化融资渠道,如发行绿色债券、引入战略投资者等。
水泥行业正处于向低碳、绿色转型的关键时期。产能过剩、技术成本高、碳信息透明度不足等问题依然突出。
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