减碳50%!颠覆认知!贾华平提出水泥行业降碳新途径
自“3060”双碳目标提出以后,水泥行业积极响应国家政策,多方面发力推动碳减排。 水泥行业作为我国碳排放较大的行业之一,能否率先实现碳达峰碳中和,又该从哪些方面入手减碳呢?近日,笔者在与中国水泥网高级顾问贾华平交流过程中得到了颠覆性认知。
“碳达峰与碳中和是性质完全不同的两个概念。”贾华平指出,碳中和是我们最终要达到的“碳归零”目标,而碳达峰是在规划方案,碳达峰值的确定要视国家发展和可能的减碳措施而定,它是在碳排放和基本建设中找一个“可以接受”的平衡点,碳达峰的时间是可以前后移动的。但是,碳达峰实现的越晚,碳中和的难度就越大。
水泥的消费总量是水泥行业碳排放量的决定性因素。贾华平表示,目前,我国水泥产量基本维持在一个稳定的水平,如果没有很大的基建冲击,再加上逐步采用的碳减排措施,水泥行业碳达峰的难度并不大,或者说水泥行业已经实现了达峰。然而,水泥是基础建设的主要建筑材料,如果碳达峰值确定得过小、实现的过早,会影响到国家后续的发展。所以,如何把握国家基本建设与碳排放之间的关系非常重要。
水泥行业如何在实现碳达峰之后,进一步完成碳中和目标呢?贾华平在现有的水泥生产工艺上给出了三条减碳路径,即:系统的节煤节电、烧成的“两料”替代、水泥的低熟料生产。不过在他看来,这些减排方式都不能将水泥行业排放的二氧化碳中和到归零,水泥行业若要完成碳中和目标,最终还离不开二氧化碳的CCUS(捕集、利用、封存)。然而,CCUS的投资和运行成本很高,水泥行业能否承受大有问题!贾华平指出,水泥行业要真正完成碳中和,如何降低CCUS成本是一个关键!
那么,如何降低CCUS成本呢,必须改变现有的水泥生产工艺。这里,贾华平指出了一种更适合碳中和的水泥熟料煅烧方式——悬浮煅烧。
贾华平在与中国水泥网交流时指出,回转窑虽然为水泥技术的发展立下了汗马功劳,但随着环保要求、尤其是碳排放要求越来越高,回转窑已经制约了行业发展。“现有的新型干法回转窑工艺,在节煤节电、超低排放、碳减碳等方面已经没有多大的潜力可挖了。如果不改变这种方式,水泥行业实现碳中和的难度极大”。贾华平直言,悬浮煅烧比回转窑更能够实现大幅度碳减排,是新形势下较为合适的煅烧方式。
贾华平进一步表示,水泥生产的碳排放来源主要有三个:原料碳酸钙的分解直接排放、燃料的燃烧直接排放和生产用电的间接排放。“根据理论推算和工业试验,与新型干法预分解回转窑工艺相比,悬浮煅烧在节煤节电方面都能提高20%左右”,这本身就是很好的碳减排措施。
贾华平透露,悬浮煅烧还有利于实现熟料的绿能(绿氢或电弧炉)煅烧,彻底解决燃烧碳排放,减小生产系统的CCUS规模;更有利于实现碳酸钙的离线分解,简化CCUS的过程,降低分解碳排放成本。
总体而言,贾华平认为,采用绿氢或电弧炉煅烧、碳酸钙离线分解的悬浮煅烧生产的熟料,比新型干法回转窑工艺熟料可降低50%左右的碳排放量,剩下50%的二氧化碳再通过CCUS彻底解决,既实现了碳中和又不至于成本难以承受。
水泥企业节能、降碳不仅是成本问题,更是生死问题。在此背景下,水泥行业要如何面对呢?中国水泥网将于3月17-18日举办以“节能降碳 创新增效 绿色升级”为主题的“第九届中国水泥节能环保技术交流大会暨水泥‘双碳’大会”,共同探讨水泥行业节能减排新途径。届时,贾华平将以《悬浮煅烧—水泥低碳生产的现实路线》为主题为大家带来精彩报告。敬请期待!
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