回首剛剛過去的2021年,碳達峰、
碳中和成為一個關鍵詞。對于國建聯信認證中心有限公司副總經理尹靖宇來說,過去一年的工作大多也都圍繞
碳減排展開。
“無論減碳或是碳中和,最基本的是如何量化,而且是在全生命周期將
碳排放核算量化。”近日,在接受本報記者采訪時,尹靖宇圍繞生命周期
碳足跡評價、
碳足跡核算、碳減排路徑等方面展開分析。
尹靖宇指出,生命周期指產品從自然中來再回到自然中去的全部過程,即從“搖籃到墳墓”的整個生命周期各階段的總和,具體包括從自然中獲取最初的資源、能源,經過開采、原材料加工、產品生產、包裝運輸、產品銷售、產品使用、再使用及產品廢棄處置等過程。以預拌混凝土為例,其全生命周期就包括原材料獲取、能源獲取、利廢原料獲取、原燃料運輸、產品生產、產品運輸、產品使用,以及最后拆除報廢的整個過程。
根據聯合國環境署(UNEP)測算,全球建筑領域能源消耗占全球總能耗的30%至40%,全球1/3的碳排放與建筑相關。建材是建筑工程的基礎材料,基于國建聯信認證中心每年發布的100多份全生命周期碳足跡報告來看,在建材工業二氧化碳排放量最大的就是水泥,水泥碳足跡主要來自熟料的生產,幾乎占到96%。而混凝土自身生產碳足跡只占1.81%,水泥的生產占到77%,另外比較大的占比還有運輸占到8.26%,外加劑占到4.46%等。因此,通過減少水泥行業碳排放、加大對低碳膠凝材料研發力度來改善建材行業碳排放意義重大。
“水泥是國民經濟發展重要的基礎材料,當前很多水泥企業都公開了自己的減碳路徑,以及減碳要達到的目標。”對此,尹靖宇表示,拉法基豪瑞在2030年的減碳措施里就提到,熟料系數降至68%,替代燃料用量提高至37%,使用替代原材料,使用碳捕捉利用及封存(
CCUS)技術等。而為了達到2050年凈零排放的目標,拉法基提出的減碳措施包括:最大程度地利用現有技術、將熟料系數降至最低值、利用替代燃料;利用燒結黏土替代礦渣、粉煤灰等傳統礦物;大規模部署
CCUS項目。在國內企業當中,華新水泥也公布2021低碳發展白皮書。這家公司主要措施也是在替代燃料、替代原料、熟料利用系數、燃料效率,低碳熟料開發,能源利用率、
綠色礦山、新型能源的開發利用、
碳捕集利用和封存等領域加強技術攻關。其中,華新水泥在低碳發展量化目標中就明確提出:公司將
綠色低碳作為可持續發展戰略之一,通過大力拓展水泥一體化業務及高新建材業務,不斷降低主營產品碳排放強度。到2030年,華新水泥單位產品產值的二氧化碳排放量將比2005年下降70%以上,替代燃料能源占一次能源消費比重將達到25%以上。
當然,也有一些工廠在探討零碳水泥工廠,就是在水泥生產階段就實現中和,像Cemex集團零碳水泥工廠解決方案中就提出,在2025年將要投產的一個實驗性的工廠,通過使用風能、太陽能生產清潔燃料替代水泥生產過程中被燃燒的化石燃料。
提到低碳膠凝材料的發展,尹靖宇指出,當前國外也有涉及,其中在國際水泥和混凝土協會凈零排放混凝土路線圖中,就對整個的混凝土凈零排放的路徑給出了非常詳細的減排路徑,其中11%是熟料生產階段的減排,36%是通過碳捕獲和利用、儲存來減排,22%是在混凝土設計使用過程中減排。值得注意的是,6%是混凝土對二氧化碳的碳化吸收,也就是碳清除部分,還有5%是電力脫碳。在原材料獲取階段,比如說降低熟料的使用系數,使用低碳水泥,有9%的減排,所有這些加在一起,路線圖中表示在2030年到2050年這個階段,可以實現從熟料到混凝土的全階段的碳中和。
歐洲水泥協會水泥行業路線圖設立了2030年二氧化碳減排40%,2050年二氧化碳減排80%的目標,并提出熟料-水泥-混凝土-建筑-再碳化產業鏈的“5C方法”,以助力實現碳中和愿景。英國水泥和混凝土行業《超凈零排放路線圖》指出,混凝土在碳化吸收環境中二氧化碳占比12%,通過混凝土蓄熱和儲能,避免供暖和制冷,應該可節約14%的電力消耗,這相當于水泥混凝土行業44%的二氧化碳排放。美國波特蘭水泥協會發布的碳中和路線圖也列出到2050年美國整個水泥和混凝土價值鏈的凈零計劃,價值鏈中的5個環節包括熟料的生產、水泥的制造和運輸、混凝土的生產、建筑環境的建設及碳清除。
由此可以看出,“低碳、減碳和碳中和”的數據基礎是全生命周期碳足跡核算
方法學標準;“減碳”技術路徑應以全生命周期碳足跡減少為目標,考慮經濟性及減排潛力確定優先級;“碳中和”解決方案應基于“熟料-水泥-混凝土-建筑”全產業鏈視角規劃,減量化、耐久性長壽命、碳化及儲熱、再利用是考慮的重要因素。