助力達(dá)成碳中和進(jìn)程 實(shí)現(xiàn)建材產(chǎn)業(yè)新發(fā)展

全球減少二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)碳中和，主要通過(guò)五個(gè)領(lǐng)域來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中有三個(gè)終端用能領(lǐng)域：建筑、工業(yè)和交通運(yùn)輸；有兩個(gè)二次能源的生產(chǎn)領(lǐng)域：發(fā)電和氫能。

在建筑領(lǐng)域，二氧化碳的來(lái)源主要是在建筑使用過(guò)程中消耗化石能源產(chǎn)生的排放，其次是建筑材料生產(chǎn)過(guò)程中排放的。而在建筑使用過(guò)程中的二氧化碳排放，在我國(guó)北方，主要是冬季采暖造成的；在我國(guó)南方，則主要是夏季空調(diào)制冷造成的。減少建筑采暖和空調(diào)制冷而產(chǎn)生的二氧化碳排放，一是靠提高建筑能效，即建筑節(jié)能，二是靠使用可再生能源替代化石能源。

提高建筑能效需要提高建筑外圍護(hù)的保溫性能，包括墻體和門(mén)窗，減少冬季室內(nèi)的熱量流失、夏季室外的熱量流入。這些都需要建材發(fā)揮作用。

建筑領(lǐng)域的二氧化碳排放量在全社會(huì)的二氧化碳排放量中占有顯著的比例，通過(guò)使用節(jié)能建材可為建筑領(lǐng)域的二氧化碳減排作出巨大貢獻(xiàn)。在德國(guó)，建筑采暖排放的二氧化碳，占全社會(huì)二氧化碳排放的20%左右；提高建筑能效，平均可節(jié)省建筑采暖能耗80%左右，即減少全社會(huì)二氧化碳排放的16%左右。在我國(guó)，隨著人民生活水平的提高，對(duì)居住舒適度的要求也越來(lái)越高，建筑采暖和空調(diào)制冷造成的二氧化碳排放在全國(guó)二氧化碳排放總量中的占比不斷提高。因此，通過(guò)使用節(jié)能建材降低建筑采暖和空調(diào)制冷的能耗，是二氧化碳減排的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。當(dāng)然，這也就促進(jìn)了建材領(lǐng)域的大發(fā)展。

我國(guó)每年有10多億平方米的新建建筑。提高建筑能效，單位建筑面積的投資要增加數(shù)百元甚至上千元，其中有上百元甚至數(shù)百元（每平方米）是保溫材料、保溫門(mén)窗及輔助材料的購(gòu)置費(fèi)用增量，而提高這些建筑能效的材料和部件的采購(gòu)費(fèi)用每年總計(jì)就會(huì)增加數(shù)千億元。

這些材料和部件包括難燃的保溫材料，如聚苯乙烯泡沫、聚碳酸酯泡沫；也包括不燃的保溫材料，如玻璃棉；還有保溫砂漿及高科技的氣凝膠；另外還有一些保溫墻體的輔助材料，譬如窗框與墻體的彈性填充材料，用來(lái)防止冬季由于材料冷縮窗框和墻體間出現(xiàn)透風(fēng)的縫隙。過(guò)去的普通中空雙層玻璃窗傳熱系數(shù)K值一般為約3W/（㎡·K），單位面積的價(jià)格200元/㎡左右；而現(xiàn)在鍍Low-E膜充惰性氣體使用保溫窗框的雙層甚至三層玻璃窗，單位面積的價(jià)格達(dá)1000元/㎡左右。

另外，我國(guó)還有幾百億平方米的既有建筑，未來(lái)需要進(jìn)行節(jié)能改造，其改造費(fèi)用總計(jì)達(dá)10萬(wàn)億元以上，其中提高建筑能效的材料和部件的采購(gòu)費(fèi)用總計(jì)達(dá)數(shù)萬(wàn)億元。毫無(wú)疑問(wèn)，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)將會(huì)給建材產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的商機(jī)。

降低建材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳排放，首先要提高建材生產(chǎn)過(guò)程中的能效，減少能源的使用，其中余熱回收利用是重要的手段。水泥、玻璃、燒制磚和陶瓷等產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中使用大量的熱，因此余熱回收利用減排二氧化碳的潛力很大。

其次要在建材生產(chǎn)過(guò)程中不斷提高使用可再生能源的比例，直至全部使用可再生能源。需要說(shuō)明的是，未來(lái)電網(wǎng)中有越來(lái)越多的過(guò)剩風(fēng)光電，過(guò)剩風(fēng)光電的價(jià)格遠(yuǎn)低于化石能源的價(jià)格。利用過(guò)剩風(fēng)光電，不僅減少了建材生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳的排放，還降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)消納過(guò)剩的風(fēng)光電，為電網(wǎng)的穩(wěn)定作出貢獻(xiàn)，可謂一箭三雕。

在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，石灰石（碳酸鈣）焙燒變成生石灰（氧化鈣）會(huì)排放出大量的二氧化碳。全國(guó)水泥工業(yè)每年焙燒石灰石排放的二氧化碳高達(dá)好幾億噸，在全國(guó)的二氧化碳排放總量中超過(guò)5%。這部分二氧化碳只能捕捉后封存到地下，或者與使用風(fēng)光電電解水制得的綠氫結(jié)合，生產(chǎn)碳?xì)浠衔?。二氧化碳地下封存技術(shù)未來(lái)有很大的不確定性；使用氫與二氧化碳結(jié)合制碳?xì)浠衔?，在技術(shù)上成熟，但現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)上不合算。不過(guò)未來(lái)使用風(fēng)光電電解水制氫的成本會(huì)大幅下降，估計(jì)到2040年左右，使用風(fēng)光電電解水制得的綠氫與石灰石焙燒產(chǎn)生的二氧化碳結(jié)合生產(chǎn)碳?xì)浠衔镌诮?jīng)濟(jì)上是合算的。這項(xiàng)技術(shù)何時(shí)合算，與二氧化碳排放權(quán)的交易價(jià)格或碳稅的高低有很大關(guān)系。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的二氧化碳交易權(quán)的價(jià)格太低，每噸二氧化碳的排放權(quán)才50元左右，而歐盟的二氧化碳排放權(quán)為每噸50歐元左右。

提高水泥的質(zhì)量和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，能夠減少水泥的用量，進(jìn)而減少二氧化碳的排放量，所以需要國(guó)家盡快提高水泥的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

利用廢舊建材替代新建材，能大大減少生產(chǎn)新建材排放的二氧化碳。

BIPV（光伏建筑一體化）是將建材與光伏組件結(jié)合的產(chǎn)品。按單位功率計(jì)算，BIPV的價(jià)格比光伏組件高，但其具有建筑外裝飾墻板/屋頂?shù)墓δ??？鄢渥鳛橥妊b飾效果的建材成本，則其價(jià)格很可能還低于光伏組件?，F(xiàn)在光伏發(fā)電的成本已經(jīng)低于從電網(wǎng)購(gòu)電的價(jià)格，因此未來(lái)新建建筑會(huì)大量使用BIPV。至2050年，BIPV在我國(guó)的安裝容量會(huì)達(dá)到數(shù)億千瓦，總計(jì)投資會(huì)達(dá)到上萬(wàn)億元人民幣。每千瓦的BIPV平均每年能減排二氧化碳超過(guò)1噸。而全球BIPV的安裝容量會(huì)超過(guò)十億千瓦，總計(jì)投資會(huì)達(dá)到數(shù)萬(wàn)億元人民幣。現(xiàn)在全球75%左右的光伏組件是中國(guó)制造，如果不出意外，未來(lái)全球的BIPV也將大部分是中國(guó)制造。這也是未來(lái)建材行業(yè)規(guī)模最大、發(fā)展最快的行業(yè)分支。

現(xiàn)在我國(guó)每年進(jìn)口數(shù)千億美元的石油、天然氣和煤炭等化石能源。在碳中和時(shí)代，我國(guó)幾乎不再進(jìn)口化石能源。這其中很大一部分就是節(jié)能建材、建材生產(chǎn)過(guò)程中減少二氧化碳排放和光伏建筑一體化的貢獻(xiàn)。我國(guó)將每年出口上千億美元的可再生能源產(chǎn)品，包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、水力發(fā)電設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池、光伏設(shè)備。其中包括平均每年上百億美元的光伏建筑一體化及沒(méi)有二氧化碳排放的其他建材產(chǎn)品。我國(guó)的建材產(chǎn)品，會(huì)以更大的規(guī)模走向世界。