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[独家]世界和我国水泥工业低碳转型刻不容缓

2019/11/30 高长明

国各行业都必须继续提高各自原定的减碳目标。水泥行业更是首当其冲,如果不大幅减碳,水泥工业或将面临投资枯竭的生存危机。......

  2019年9月21~23日,联合国召开了全球气候变化对策高峰大会,130多个国家的政府首脑和主管官员出席,共同商讨了有关加紧防控全球气候变暖变热的危机问题。全球气候变化委员会(IPCC)的最新监测数据表明2011年至2015年的5年中,地球表面平均温度比工业化以前(约1885年)上升了仅0.2oC;而2015~2019年的5年中,竞猛升到1.1 oC,增速惊人。

  这是至今为止地球温升最快,气候最热的5年,形势非常严峻,危机四伏!如果人类还不采取断然措施,防控全球气候变热(不是变暖)趋势的话,预计到2050年,全球气温将会上升5 oC以上,而不是2015年<巴黎协定>所计划的1.5~2.0 oC。届时大批冰川将加速融化,世界海平面将升高0.5米以上(2100年将超过1.0米),太平洋的全部岛屿国家将消逝,日本将丧失大部分土地。我国东南部沿海最富饶的许多省份也将被淹没,全世界的陆地面积将缩减25%以上。灾难性气候频发,干旱和森林火灾不断,农业遭受重创,粮食匮乏,疾病流行,直接威胁到人类生存。

  所以联合国秘书长古特雷斯在大会上疾呼 :“世界各国必须在气候危机终结我们的生命以前,采取紧急措施遏制气候快速变热的趋势”。要求各国的温室气体排放量,到2030年时比2017年的削减45%,到2050年达到二氧化碳零排放(碳中和)。会上,一批全球最大的投资所有者(总资产超过2万亿美元)承诺,在2050年以前,只是对碳中和领域进行投资, 意即燃煤发电和水泥行业将被排斥在其投资领域以外。还有130家各国的银行也签订了共同的协议,承诺将其业务与<巴黎协定>目标,以及联合国可持续发展目标保持一致。德英法以及北欧诸国已经承诺,2050年实现碳中和,芬兰承诺2035年达到二氧化碳零排放,属全球首创。

  另外还有25个国家的世界知名企业团体共同承诺了,2050年实现碳中和,其中水泥混凝土行业的企业有两家,即德国的海德堡Heidelberg水泥集团和瑞士的拉豪LH水泥集团。

  十分明显,以上种种迹象和动态,已经给全世界拉响了气候危机的强烈警报。各国各行业都必须继续提高各自原定的减碳目标。水泥行业更是首当其冲,如果不大幅减碳,水泥工业或将面临投资枯竭的生存危机。人们必须在“要水泥”和“去二氧化碳”两方面采取果断的合理的平衡措施,寻求两全之策。现今我国水泥产量占全球总量一半以上,因而这个矛盾更为突出。

  兹将世界和我国水泥工业,如何提高碳减排目标的课题,笔者在联合国2018年《水泥工业低碳转型路线图》的基础上,借助模糊逻辑的数学模型推导,计算而得出的减碳目标值(暂且称之为现拟修正值),列于表1和表2中。笔者所提出的各项指标的现拟修正值都比联合国2018年的上述《路线图》中的原来目标预计值均有较大提高。这些都是按照水泥工业2050年基本达到碳中和的假设条件下估算得出的。

  表1 世界水泥工业CO2 排放等指标的2018年原预计值及现拟修改值 (2019.10)

  注: 1. 原预计值是按IEA, CSI, WBCSD 2018年《水泥工业低碳转型路线图》,全球温升< 2℃ 计算而得的。

  2. 现拟修改值是笔者推导后按2050年水泥工业达到碳中和状态时计算而得的,仅供参考。

  3. 水泥工业CO2总排放量为完全不采用CCS 时的排放量。

  表2 中国水泥工业CO2 排放等指标的2018年原预计值及现拟修改值 (2019.10)

  注:1.2.3的内容与表1中的相同。

  笔者建立数学模型所设定的边界条件是,在现今的预分解窑(PC)水泥生产系统范畴内,为了全面实现水泥工业碳中和目标,各项行之有效的技术措施都要尽量发挥其潜能,谋求达到最佳的综合效益。表1和表2中各项指标计算数据的统计准确度的标准偏差小于+/-5%,其中或有考虑不周与谬误之处,欢迎指正,不胜感激。

  显然,表1和表2中的修正目标,届时是否能达到,还将取决于各国政府和水泥行业的实际行动。但是可以看出CCS已成减碳的主力,承担着大部分的任务。因为其他的减碳措施,例如,降低单位能耗,增加混合材和替代燃料的占比,降低熟料系数,以及推广应用32.5水泥等措施,当今的国际先进水平实际上均已比较接近其理论值的“顶峰”,再改进的余地有限。所有的差额,只有依靠CCS来补齐,更凸显了亟需加紧CCS的研发,提高其效率,降低其成本的迫切性。这对各国政府和水泥工业也是一项十分严峻的挑战和考验。

  笔者认为,在我国政府建立人类命运共同体,积极应对全球气候变化,以及履行国际责任担当的大国政策指导和支持下,我国水泥工业在经济和技术两方面均有较强实力,可以肯定,在2030年前我国将跻身世界水泥一流强国之列,并于2050年实现碳中和。因而在表2中,有些指标的修正值提高幅度较大,相信我国届时是可以全面完成的。因为我水泥需求(产量)已趋于高位平台的后期,开始进入下降期,2030年和2050年水泥产量预计将分别减到15亿吨和7.5亿吨,二氧化碳的减排量将随之明显减少,减碳任务正处于逐步减轻之中。加之我国水泥工业的生产技术指标大部分已达国际先进水平,所以,2050年实现碳中和应该是一件有把握的事。建议我国海螺、华新、金隅冀东、台泥、亚泥、中联、华润、塔牌、南方、红狮、上峰、东方希望等水泥集团,尽快将碳中和计划列入当前的议事日程,向海德堡和拉豪看齐。这不仅对我们企业自身的品质素修是一个很大的提升,同时还可为全国其他水泥企业做出示范和榜样,为世界水泥工业的低碳转型提供应有重要的贡献。

  但是对世界水泥工业来说,2050年,是否能够实现表1所列的碳中和目标,笔者却颇有疑虑。谨此提出初步的估算数据供世界各国水泥界同仁们参考商讨。因为届时全球水泥需求(生产)总量并未减少,反而由41.77亿吨/a上升到46.89亿吨/a,增加了12%左右。许多发展中国家可能正值水泥需求(产量)的上升期或高位平台期。加之其水泥生产技术指标可能总体上还不够先进,致使减碳任务量比较繁重艰巨,预计2050年CCS将高达11亿吨之多。他们在经济上和技术上,是否具备足够的条件来实现碳中和的目标,尚有诸多国内外和主客观等各方面的不确定因素存在。需要国际大家庭提供必要的资金和技术援助,此乃发达国家当仁之举,义不容辞。这也正是2015年<巴黎协定>的基本精神之所在,更是对2019年联合国气候大会一再重申,再次强调的贯彻执行全球利益(生存)共同体重要理念的伟大实践。在应对气候变化,保卫人类生存共同家园的斗争中,每一个国家,每一个行业都必须承担相应的合理的义务和责任,并提供各自应有的贡献。

(责任编辑:梁爱光)

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