高長明：關(guān)于碳中和和水泥新標(biāo)準(zhǔn)的個人觀點(diǎn)

3月28-29日，“2024第十三屆中國水泥產(chǎn)業(yè)峰會暨TOP100頒獎典禮”在浙江杭州舉行，會上，中國水泥網(wǎng)高級顧問高長明做主題為《關(guān)于碳中和和水泥新標(biāo)準(zhǔn)的個人觀點(diǎn)》的精彩報告。

一、從“四零一負(fù)”萌芽，到碳中和達(dá)標(biāo)

高長明從上世紀(jì)八十年代初，到九十年代末的18年間，斷斷續(xù)續(xù)的對德國、丹麥、美國、日本和巴西等十幾個國家的水泥工業(yè)，進(jìn)行了深入系統(tǒng)的考察訪問。

“四零一負(fù)”理念就是在這段時期里，高長明深入調(diào)研世界水泥工業(yè)的發(fā)展歷史、趨勢和規(guī)律中，通過深刻的思考、分析、歸納、總結(jié)得出的科技和成果，也是對水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的認(rèn)斷。

所以“四零一負(fù)”理念的萌芽到最終完整的定型，是一個漫長的逐步深入的過程。

“四零一負(fù)”指的是水泥生產(chǎn)要努力實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的零污染；對外界電能的零消耗；對廢料、廢渣、廢水的零排放；對化石燃料的零消耗；對全社會各種廢棄物的負(fù)增長。

現(xiàn)今，水泥工業(yè)“四零一負(fù)”的綜合完成率最高的是德國，接近70%，北歐和西歐國家的完成率為60%，我國為45%，南美、東歐的國家為30-35%，北美、澳洲、日韓為10-20%。

現(xiàn)在回過頭來看，高長明在1997年提出的“四零一負(fù)”理念唯一的缺陷，是沒有考慮到二氧化碳的排放問題，這完全是受當(dāng)時人類科技發(fā)展水平不足的影響。

但是從最近二十七八年來，國內(nèi)外水泥工業(yè)實(shí)際發(fā)展的態(tài)勢來考量，不難發(fā)現(xiàn)，制定一部碳中和的最終目標(biāo)，以及實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的技術(shù)途徑，基本上是一致的。

高長明認(rèn)為，當(dāng)某一個國家“四零一負(fù)”的綜合完成率達(dá)到95%之時，也就是其水泥工業(yè)碳中和達(dá)標(biāo)之日。

我國已經(jīng)承諾，將在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。而根據(jù)我國水泥工業(yè)，現(xiàn)今已經(jīng)擁有的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力等現(xiàn)實(shí)情況來看，高長明認(rèn)為，我國水泥工業(yè)2050年碳中和達(dá)標(biāo)應(yīng)該是大概率的事件。

在政府、行業(yè)、企業(yè)和社會協(xié)同發(fā)力、共同推進(jìn)之下，我國建材行業(yè)在綠色低碳發(fā)展方面近年來取得了很大的成效，水泥工業(yè)提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰已成現(xiàn)實(shí)，建材行業(yè)邁向碳中和的時代已經(jīng)到來。

二、為了保障我國水泥工業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，當(dāng)前我國亟需加強(qiáng)三個重要技術(shù)

1、在確保水泥強(qiáng)度、使用性能和壽命的前提下，盡量少用熟料，多用混合材。

水泥中要降低熟料的占比，熟料系數(shù)要爭取降到0.50，因?yàn)槭炝系膯挝惶寂欧帕渴亲罡叩?，噸熟料中的二氧化碳排放量高達(dá)900公斤，為了減碳必須盡量少用熟料。

高長明建議，水泥工業(yè)繼續(xù)深入研發(fā)混合材深加工的技術(shù)，混凝土新進(jìn)外加劑的技術(shù)，充分發(fā)揮低碳的混合材部分替代高碳熟料的功能，他認(rèn)為這是一條有效的、重要的減碳途徑。

2、大力開拓研發(fā)、推廣應(yīng)用綠色低碳膠凝材料（SCM）。

高長明表示，單論材料采用碳酸鈣為主要原料來生產(chǎn)水泥，是不可能實(shí)現(xiàn)碳中和的。水泥工業(yè)必須同時開拓利用鋁酸鹽、鎂酸鹽、鐵酸鹽等為主要原料來生產(chǎn)綠色低碳的SCM，才有可能達(dá)到碳中和。

SCM在全部膠凝材料總量中的消耗量占到15%-20%左右，是一個幾乎全新的領(lǐng)域。

現(xiàn)今國內(nèi)外應(yīng)用中有一定成效的SCM有：燒粘土水泥LC3、低熟料水泥LCC、鋁酸鹽水泥和地礦水泥等十多種，但規(guī)模不大，還需加緊努力，增加投入，克服諸多的技術(shù)難關(guān)。

而我國在這一方面的認(rèn)知水平還不高，對于SCM重要性的認(rèn)識還不夠，必須引起一定的重視。

3、提高對二氧化碳捕集利用、儲存的效率，降低成本，要特別重視發(fā)展CCUS。

高長明指出，在可以預(yù)見的三五十年之內(nèi)，水泥工業(yè)完全不采用CCUS而想達(dá)到碳中和是不可能的。在水泥生產(chǎn)的全過程中，必然要排除一定數(shù)量的二氧化碳，這是不可避免的事實(shí)。

我們現(xiàn)在能夠做的就是，首先要全方位的、盡可能減少水泥生產(chǎn)中的單位碳排放量；其次將這些二氧化碳高效的捕集、利用起來，開發(fā)各種利用二氧化碳的思路和手段，能夠?qū)⑦@些二氧化碳全部利用最好；最后剩余的二氧化碳將其儲存起來。

目前各國在探索的二氧化碳利用技術(shù)中略見成效的途徑主要有用于生產(chǎn)的生物燃料、乙醇、淀粉或葡糖糖等食品工業(yè)，但這些都還屬于剛起步的階段，要解決工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)難關(guān)，還有很長的奮斗歷程。

至于達(dá)到碳中和所必須采取的其他的主要途徑，例如燒廢料、采用替代燃料、TSR達(dá)到100%、采用光伏電等，我國都在順利的推廣之中，效果日益明顯。

三、對于最新發(fā)布的GB175-2023通用硅酸鹽水泥國標(biāo)的總體認(rèn)知和評述。

對于近日發(fā)布的GB175-2023通用硅酸鹽水泥國標(biāo)，高長明表示，其進(jìn)一步提升了我國的水泥質(zhì)量，促進(jìn)了水泥工業(yè)綠色低碳發(fā)展，充分滿足了水泥用戶的需求，同時也照顧各方面的訴求，是一個重要的成果。他感嘆，好事多磨，來之不易，我們應(yīng)該倍加珍惜。

高長明指出，最新的水泥標(biāo)準(zhǔn)在先進(jìn)性、科學(xué)性、安全性、精確性、權(quán)威性、可操作性等諸多方面，都可以稱得上是高水平、高質(zhì)量的成果，所以各位廣大的用戶、生產(chǎn)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等都是樂于接受的。

高長明相信這個新標(biāo)準(zhǔn)將會發(fā)揮總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，承前啟后，繼續(xù)前進(jìn)的積極作用。

對于這個新標(biāo)準(zhǔn)，高長明想要提出一個小小的美中不足之處，即取消了硅酸鹽符合PC32.5。他表示，PC32.5水泥其實(shí)是一個很優(yōu)秀的品種，尤其是正值我國水泥工業(yè)邁向碳中和之際，PC32.5水泥正好可以發(fā)揮其所長。

因?yàn)樵撈贩N的水泥在減碳、使用性能、壽命等方面是硅酸鹽水泥品類中最接近綠色低碳膠凝材料SCM的，加之我國在PC32.5水泥的生產(chǎn)、應(yīng)用、研發(fā)等方面，擁有長期的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢。

德國和歐盟在其最近修訂的水泥標(biāo)準(zhǔn)中特別新增了兩種符合32.5水泥的品種，而我國卻將原有的、唯一的PC32.5水泥取消了，是有自廢武功之感。

所幸GB175-2023通用硅酸鹽水泥國標(biāo)仍然有礦渣硅酸鹽水泥PS32.5、粉煤灰水泥PF32.5、火山灰水泥PP32.5的存在，32.5等級的水泥并沒有全部都取消掉，單獨(dú)取消PC32.5水泥的負(fù)面影響，除了涉及到國際化的因素以外，在其他方面的影響并不大，無傷大礙。

最后高長明建議，今后的適當(dāng)時機(jī)希望水泥標(biāo)委會重新收納PC32.5水泥為宜。