水泥和混凝土作為重要的基礎原材料行業(yè),既是典型的高能耗高排放工業(yè),也是建筑等領域開展生命周期碳排放核算重點關注的對象,且推動水泥和混凝土行業(yè)的綠色低碳生產(chǎn)對我國實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。國內(nèi)外研究表明,水泥和混凝土產(chǎn)品碳排放標準作為一項基礎性的政策工具,在實現(xiàn)各國碳減排目標中發(fā)揮著重要作用。本文在概述了水泥和混凝土行業(yè)低碳發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,系統(tǒng)分析了水泥和混凝土行業(yè)碳排放核算標準、低碳產(chǎn)品量化標準、采購評價和需求標準的國內(nèi)外研究進展情況,據(jù)此提出了我國水泥和混凝土行業(yè)低碳標準發(fā)展的對策建議。
水泥和混凝土行業(yè)低碳發(fā)展現(xiàn)狀
混凝土良好的工程性能使其成為重要的建筑材料,水泥作為制備混凝土的黏合劑,是混凝土生產(chǎn)的上游環(huán)節(jié)。我國水泥產(chǎn)量占到全球總產(chǎn)量的一半左右,是全球最大的水泥生產(chǎn)國和消費國。近年來,受房地產(chǎn)行業(yè)深度調(diào)整影響,水泥整體需求減弱,同時低能耗、碳減排等目標對水泥企業(yè)技改提出了更高要求,因此,水泥行業(yè)綠色低碳發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。
去碳化對于實現(xiàn)減排目標具有重要意義
相關研究表明,水泥和混凝土生產(chǎn)造成的二氧化碳排放約占全球二氧化碳年排放量的7%~8%。如果將水泥和混凝土行業(yè)類比為一個國家,它將成為世界第四大排放國,僅次于中國、美國和印度。水泥是混凝土中的重要組成成分,同時也是混凝土碳排放的重要來源。水泥生產(chǎn)的碳排放可以分為直接排放和間接排放兩部分:直接排放主要是來自化石燃料燃燒排放的CO2以及熟料煅燒碳酸鹽分解釋放的CO2,間接排放主要是來自電力消耗、運輸?shù)纫鸬腃O2排放。隨著城鎮(zhèn)化進程和基礎設施更新,對水泥和混凝土的需要將繼續(xù)增長。因此,實現(xiàn)水泥和混凝土行業(yè)的綠色低碳生產(chǎn)對于全球應對氣候變化具有重要意義。
水泥行業(yè)碳減排標準體系有待建立
標準作為國家基礎性制度的重要內(nèi)容,在實現(xiàn)“雙碳”目標中發(fā)揮著基礎性和引領性的作用。2022年11月,工信部等四部門發(fā)布的《建材行業(yè)碳達峰實施方案》提出,要將水泥等產(chǎn)品碳排放指標納入綠色建材標準體系。2023年4月,國家標準委等11個部門印發(fā)《碳達峰碳中和標準體系建設指南》,要求加快制定建材等重點行業(yè)企業(yè)碳排放核算和報告標準。2024年1月,工信部印發(fā)《工業(yè)領域碳達峰碳中和標準體系建設指南》,要求聚焦建材等碳排放重點行業(yè),加快急需標準的制定,推進碳達峰碳中和相關標準化工作。2024年6月,生態(tài)環(huán)境部等15個部門聯(lián)合發(fā)布《關于建立碳足跡管理體系的實施方案》,提出要聚焦水泥產(chǎn)品,制定發(fā)布產(chǎn)品碳足跡核算規(guī)則標準。相關國家政策的發(fā)布為建材行業(yè)建立碳減排標準體系提供了指引,也充分說明了水泥和混凝土行業(yè)低碳標準建設的重要性和緊迫性。
水泥和混凝土行業(yè)相關低碳標準主要進展
水泥和混凝土碳排放核算標準方法日趨完善
近年來,國際碳排放核算標準快速發(fā)展,形成了一系列針對組織、項目、產(chǎn)品和服務等不同層次的通用標準,如ISO 14064系列標準、商品和服務在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評價規(guī)范(PAS 2050:2011)、碳中和聲明規(guī)范(PAS 2060:2010)、溫室氣體議定書(GHG Protocol)等。
同時,一些國際機構(gòu)已經(jīng)出臺主要針對水泥行+HNxkmtnpmTlU7hm1waTkm97IsVeegnCUgGiVho9cdY=業(yè)企業(yè)或組織層面的碳排放核算標準?!端喽趸己湍茉醋h定書》(Cement CO2 and Energy Protocol)是由世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會制定的水泥行業(yè)二氧化碳排放統(tǒng)計與報告標準。歐洲標準化委員會制定的EN 19694-3:2016《固定源排放.能源密集型工業(yè)中溫室氣體排放的測定.第 3 部分:水泥工業(yè)》對水泥行業(yè)溫室氣體排放核算的方法進行了規(guī)定。國際標準化組織基于相同系列歐洲標準制定了ISO 19694-3:2023《固定源排放.能源密集型工業(yè)中溫室氣體排放的測定.第 3部分:水泥工業(yè)》。
近年來,我國也在加快構(gòu)建水泥和混凝土行業(yè)碳排放標準體系,且已發(fā)布適用于組織、項目層面碳排放的相關國標。目前已經(jīng)出臺的國標有GB/T 32151.8-2023《碳排放核算與報告要求 第8部分:水泥生產(chǎn)企業(yè)》、GB/T 33756-2017《基于項目的溫室氣體減排量評估技術規(guī)范 生產(chǎn)水泥熟料的原料替代項目》等。不過,迄今尚未出臺適用于水泥和混凝土的產(chǎn)品碳排放國家標準,現(xiàn)已發(fā)布水泥產(chǎn)品碳排放的團體標準,如河北省綠色低碳循環(huán)發(fā)展協(xié)會發(fā)布T/LVFAXIE 002-2024《產(chǎn)品碳足跡核算技術規(guī)范 水泥產(chǎn)品》。
低碳水泥和混凝土產(chǎn)品量化標準進展相對滯后
目前,用于描述水泥或混凝土行業(yè)產(chǎn)品排放強度的術語較多,如低碳、低排放、近零排放等,但這些術語仍然停留在定性描述階段,尚未形成統(tǒng)一的排放閾值。國內(nèi)采用較多的是“低碳水泥”這一表述,認為生產(chǎn)制備過程中產(chǎn)生的溫室氣體排放相對于傳統(tǒng)硅酸鹽水泥有明顯下降的水泥產(chǎn)品即可看作低碳水泥,但缺乏對其的量化標準。
由于目前全球尚未建立通用的低碳采購中水泥和混凝土產(chǎn)品的國際量化標準,購買者難以在采購時有效選擇低碳水泥和混凝土產(chǎn)品。為解決這一問題,一些國際機構(gòu)率先提出了對于水泥和混凝土碳排放強度的具體標準和采購要求,如先行者聯(lián)盟(First Movers Coalition)提出近零碳水泥的單位碳排放不能超過184 kg CO2e/ t,近零碳混凝土在對應抗壓強度的產(chǎn)品要低于相應的碳排放限值,并且要求其成員承諾采購的水泥和混凝土產(chǎn)品中10%要為近零碳產(chǎn)品。
就我國而言,目前出臺的國家標準對水泥能源消耗限額進行了規(guī)定,缺少對水泥碳排放值的具體要求。國家標準GB16780-2021《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》將水泥單位產(chǎn)品綜合能耗限額等級分為了三級:1級≤80 kgce/t;2級≤87 kgce/t;3級≤94 kgce/t。團體標準已經(jīng)開始關注混凝土碳排放限值,如中國建筑材料聯(lián)合會發(fā)布的T/CBMF27-2018《預拌混凝土 低碳產(chǎn)品評價方法及要求》對不同強度預拌混凝土低碳產(chǎn)品單位二氧化碳排放量限值進行了規(guī)定。
低碳水泥和混凝土產(chǎn)品采購評價與需求標準制度建設愈加迫切
當前,已有許多國家和地區(qū)認識到政府綠色采購對建材行業(yè)脫碳的重要作用。例如,歐美主要經(jīng)濟體將環(huán)境產(chǎn)品聲明(EPD)作為倒逼企業(yè)關注混凝土碳強度的重要手段,一些綠色建筑認證體系(如LEED、BREEM、Green Star等)也將EPD作為評估綠色建筑材料的重要項目。美國在2021年發(fā)起了“聯(lián)邦購買清潔倡議”,以推廣使用美國制造的低碳建筑材料;2022年頒布的《通脹削減法案》提出將向美國總務管理局(GSA)、環(huán)境保護署和交通部提供45億美元,用于為聯(lián)邦政府資助的建筑項目確定和采購清潔建筑材料。這些努力共同促成了聯(lián)邦政府首個針對低碳混凝土的“購買清潔”標準,該標準由負責管理聯(lián)邦建筑和建設項目的美國總務管理局發(fā)布。此外,美國紐約州通過《低碳混凝土領導力法案》,要求政府制定相關法律細則指導政府出資項目中低碳混凝土采購。
就我國而言,由財政部、住建部、工信部在2022年10月聯(lián)合發(fā)布的《綠色建筑和綠色建材政府采購需求標準》是政府采購綠色建材的主要依據(jù),在48個市(市轄區(qū))推行,目前混凝土已被納入該需求標準,但水泥尚未納入相關范圍,該標準相關篩選指標主要來自中國工程4a51ea99a141db04fc2302d14c55b9071bcfe77e827e5c97b0bc83b313cb3827建設標準化協(xié)會(CECS)發(fā)布的《綠色建材評價標準》。此外,T/CECS 10047-2019《綠色建材評價標準 預拌混凝土》將第三方機構(gòu)出具的環(huán)境產(chǎn)品聲明(EPD)和碳足跡報告列為企業(yè)申請綠色建材提供材料的選擇之一。
啟示與建議
積極推進產(chǎn)品低碳標準建設
建議按照國家標準委2023年發(fā)布實施的《推薦性國家標準采信團體標準暫行規(guī)定》的相關要求,縮短采信標準制定周期,盡快推動實施效果良好的水泥和混凝土碳排放團體標準按照程序轉(zhuǎn)化為國家標準,形成規(guī)范統(tǒng)一的低碳水泥定義,確定低碳水泥和混凝土的量化標準或閾值。完善水泥和混凝土綠色采購需求標準體系,形成包含碳足跡指標的水泥、混凝土綠色建材評價標準,為政府實施綠色低碳建材采購提供有效依據(jù)。
加快建立碳足跡基礎數(shù)據(jù)庫
在當前應對氣候變化和綠色貿(mào)易壁壘的背景下,需要逐步完善收集水泥行業(yè)中國本土生命周期評價基礎數(shù)據(jù),形成準確可靠的本土水泥行業(yè)碳足跡數(shù)據(jù)庫,為水泥企業(yè)開展產(chǎn)品碳足跡核算提供數(shù)據(jù)基礎。同時,形成碳足跡背景數(shù)據(jù)庫的更新和維護機制,根據(jù)技術水平進步及時更新,確保背景數(shù)據(jù)庫的時效性和準確性。加強數(shù)據(jù)庫建設方面的國際合作與交流,充分借鑒國際數(shù)據(jù)庫的建設技術和經(jīng)驗,提升我國數(shù)據(jù)庫的建設水平,形成能夠?qū)崿F(xiàn)國際互認的水泥行業(yè)生命周期數(shù)據(jù)庫。
有效激發(fā)政府低碳產(chǎn)品采購需求
政府低碳采購對于水泥和混凝土行業(yè)低碳發(fā)展具有重要的指引和示范作用。推動水泥低碳指標納入政府采購要求,在混凝土、水泥制品等綠色建材采購標準中納入量化的低碳采購指標,可以根據(jù)碳足跡指標對產(chǎn)品進行分級并形成政府采購的優(yōu)先次序,充分發(fā)揮政府采購的市場導向作用。擴大政府綠色建材采購的范圍,從建筑領域進一步擴大到交通工程、橋梁工程等,在市政工程領域推廣應用綠色建材,進一步發(fā)揮政府采購的推動作用。加強綠色建材采購的頂層設計和統(tǒng)籌規(guī)劃,完善相關政府采購的法律法規(guī)體系,對采購管理工作的主體責任和職責劃分進行明確的規(guī)定,加大對政府執(zhí)行綠色建材采購的監(jiān)管力度。
多措并舉加大政策支撐力度
建議出臺有效的財政激勵和支持政策,在產(chǎn)業(yè)補貼、稅費減免、貸款優(yōu)惠等方面加大支持力度,引導技術研發(fā)、資金投入等流向低碳型水泥企業(yè),激勵相關企業(yè)研發(fā)和使用低碳水泥生產(chǎn)技術,提升企業(yè)生產(chǎn)低碳水泥的積極性。鼓勵企業(yè)與高校、研究院等開展技術研發(fā)合作,加大氫能、電能煅燒水泥熟料和水泥熟料新型循環(huán)懸浮煅燒等技術攻關力度,開展低碳水泥技術示范項目,加快水泥行業(yè)先進技術成果轉(zhuǎn)化應用。設立專項基金資助水泥行業(yè)前沿低碳技術研發(fā),包括新型熟料水泥配方,碳捕集、利用與封存技術(CCUS)、燃料替代技術等,為企業(yè)研發(fā)提供資金支持。
作者單位:中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院;馮相昭為通訊作者
編輯|王秋蓉 qiurong.wang@wtoguide.net