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，主要通過五個(gè)領(lǐng)域來實(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，二氧化碳的來源主要是在建筑使用過程中消耗化石能源產(chǎn)生的排放，其次是建筑材料生產(chǎn)過程中排放的。而在建筑使用過程中的二氧化碳排放，在我國北方，主要是冬季采暖造成的；在我國南方，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，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，隨著人民生活水平的提高，對居住舒適度的要求也越來越高，建筑采暖和空調(diào)制冷造成的二氧化碳排放在全國二氧化碳排放總量中的占比不斷提高。因此，通過使用節(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)場之一。當(dāng)然，這也就促進(jìn)了建材領(lǐng)域的大發(fā)展。

我國每年有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、保溫門窗及輔助材料的購置費(fèi)用增量，而提高這些建筑能效的材料和部件的采購費(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，我國還有幾百億平方米的既有建筑，未來需要進(jìn)行節(jié)能改造，其改造費(fèi)用總計(jì)達(dá)10萬億元以上，其中提高建筑能效的材料和部件的采購費(fèi)用總計(jì)達(dá)數(shù)萬億元。毫無疑問，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)將會(huì)給建材產(chǎn)業(yè)帶來巨大的商機(jī)。

降低建材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放，首先要提高建材生產(chǎn)過程中的能效，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。需要說明的是，未來電網(wǎng)中有越來越多的過剩風(fēng)光電，過剩風(fēng)光電的價(jià)格遠(yuǎn)低于化石能源的價(jià)格。利用過剩風(fēng)光電，不僅減少了建材生產(chǎn)過程中二氧化碳的排放，還降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)消納過剩的風(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，在全國的二氧化碳排放總量中超過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。不過未來使用風(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。目前我國國內(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堋？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)購電的價(jià)格，因此未來新建建筑會(huì)大量使用BIPV。至2050年，BIPV在我國的安裝容量會(huì)達(dá)到數(shù)億千瓦，總計(jì)投資會(huì)達(dá)到上萬億元人民幣。每千瓦的BIPV平均每年能減排二氧化碳超過1噸。而全球BIPV的安裝容量會(huì)超過十億千瓦，總計(jì)投資會(huì)達(dá)到數(shù)萬億元人民幣。現(xiàn)在全球75%左右的光伏組件是中國制造，如果不出意外，未來全球的BIPV也將大部分是中國制造。這也是未來建材行業(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)過程中減少二氧化碳排放和光伏建筑一體化的貢獻(xiàn)。我國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有二氧化碳排放的其他建材產(chǎn)品。我國的建材產(chǎn)品，會(huì)以更大的規(guī)模走向世界。