建材行業(yè)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的路徑選擇

今年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上的講話中表示，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。12月16日至18日召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議，也將做好碳達(dá)峰、碳中和工作，推動煤炭消費盡早達(dá)峰，開展大規(guī)模國土綠化行動，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力的工作確定為明年要抓好的重點任務(wù)之一。如何正確理解碳達(dá)峰、碳中和的內(nèi)涵？碳達(dá)峰、碳中和將會對建材行業(yè)提出哪些新的要求？《中國建材報》記者近日采訪了北京林業(yè)大學(xué)教授武曙紅，在答疑解惑的同時，為行業(yè)綠色發(fā)展提供了來自專業(yè)領(lǐng)域的思路與建議。 

記者：中央經(jīng)濟(jì)工作會議指出，要做好碳達(dá)峰、碳中和工作。我國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。請您簡單解釋一下什么是碳達(dá)峰、碳中和？

武曙紅：碳峰值指一個經(jīng)濟(jì)體溫室氣體（主要是二氧化碳）的最大年排放值，碳排放達(dá)峰就是碳排放量在某個時間點達(dá)到峰值；根據(jù)IPCC（政府間氣候變化專門委員會）的表述，碳中和指人類活動造成的二氧化碳排放與全球人為二氧化碳吸收量在一定時期內(nèi)達(dá)到平衡。我國關(guān)于碳中和的表述與IPCC的相同。

記者：建筑材料工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料工業(yè)，是改善民生的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，但也存在能耗高、排放多、產(chǎn)能過剩等問題。您覺得碳達(dá)峰、碳中和對建材行業(yè)意味著什么？

武曙紅：從能源消費的角度看，建材行業(yè)的生產(chǎn)以礦業(yè)和窯業(yè)為主，是國民經(jīng)濟(jì)中能源消費總能較大的行業(yè)之一。建材工業(yè)能源消耗品種主要是煤炭、電力、燃料油及少量的天然氣、煤氣、焦炭等。其中，煤炭的消耗大約占建材工業(yè)能源消耗總量的80%，電力大約占15%。煤炭作為所有化石能源中含碳量最高的一種，無論是作為能源被直接燃燒還是被用于原料、還原劑等非能源使用目的，都不可避免會產(chǎn)生大量二氧化碳。燃煤產(chǎn)生的二氧化碳排放總量大約占我國二氧化碳排放總量的85％以上。

因此，作為我國碳排放最大的“貢獻(xiàn)者”，煤炭行業(yè)率先達(dá)峰是實現(xiàn)我國碳達(dá)峰的先決條件，國家勢必將對以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。作為以煤電為主要能源消費的建材行業(yè)，將面臨著提高能源利用效率、尋找替代能源（可更新能源）的新挑戰(zhàn)。

從建材產(chǎn)品的生產(chǎn)過程來看，鋼鐵、水泥、石化等材料的生產(chǎn)都是高能耗、高排放的過程。在實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的國家戰(zhàn)略背景下，建材行業(yè)可能將面臨著選擇有效的減排路徑和選擇低排放可替代原料的要求。例如，水泥行業(yè)可能要選擇降低熟料燒成熱耗（采用高熱值煤炭、降低預(yù)熱器阻力）提升AF（可替代燃料）/TSR（可替代衍生燃料）的替代率以工藝優(yōu)化等能耗優(yōu)化的減排路徑。

記者：中央經(jīng)濟(jì)工作會議還提出要開展大規(guī)模國土綠化行動，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。請您介紹一下什么是碳匯？如何理解2016年中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所發(fā)布的“水泥是重要的碳匯”這一研究成果？ 

武曙紅：根據(jù)《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）的定義，碳匯是從大氣中吸收二氧化碳的過程、活動或機(jī)制。開展大規(guī)模國土綠化行動，可以增加森林吸收大氣二氧化碳的碳匯功能，保護(hù)生物多樣性，是一種具有多重效益的碳中和路徑。森林碳匯在未來應(yīng)對氣候變化、實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的過程中，將會扮演越來越重要的角色。提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力，意味著除森林生態(tài)系統(tǒng)以外，海洋等其他也具有碳匯的功能的生態(tài)系統(tǒng)也需要通過各種行動進(jìn)行保護(hù)和提升。

從UNFCCC的定義來看，凡是能從大氣中吸收二氧化碳的過程，都可稱為碳匯。水泥主要的化學(xué)成分是CaO、SiO?、Fe?O?、Al?O?等，其中CaO約占水泥成分的65%。在使用過程中，易發(fā)生水化反應(yīng)生成不穩(wěn)定的水化產(chǎn)物，這些水化產(chǎn)物會不斷與空氣、土壤和水中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成穩(wěn)定物質(zhì)，換句話說，也就是產(chǎn)生了一個碳匯的過程。從這個過程看，水泥材料可能具有碳匯的功能。但如果從水泥的全生命周期看，我們可能更應(yīng)該把水泥當(dāng)作碳源而不是碳匯。因為生產(chǎn)水泥過程中產(chǎn)生的碳排放是大于水泥作為建材使用過程中產(chǎn)生的碳匯的。曾經(jīng)有一項研究表明，1930年至2013年儲存在水泥材料里潛在的碳匯量相當(dāng)于同期水泥生產(chǎn)過程中二氧化碳的排放量的43%。因此，“水泥是重要的碳匯”這一研究成果的結(jié)論應(yīng)該是有前提條件的。

總的來說，碳達(dá)峰、碳中和對我國未來的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，建材行業(yè)需要在結(jié)構(gòu)調(diào)整、工藝技術(shù)改進(jìn)及替代能源等方面作出改變，才能開啟綠色發(fā)展的新格局。