2024年工业生产脱碳报告：评估水泥行业脱碳措施并确定路线图

德国计划于 2045 年实现温室气体中和，而水泥行业是实现该目标的关键。由于水泥生产过程高度依赖石灰石煅烧，导致碳排放量大，脱碳难度高。因此，德国水泥行业脱碳路线图的核心是大幅减少熟料生产过程中的碳排放，并通过碳捕集、利用与封存（CCUS）技术处理无法避免的排放。

愿景： 到 2050 年，大幅减少熟料生产过程中的碳排放，提高熟料利用效率，并尽可能永久固定或封存捕集到的二氧化碳。同时，推动循环经济，提高资源效率，并尽可能将二氧化碳作为碳源进行合理利用。

转型路径：

• 热能制备： 逐步减少对化石燃料的依赖，提高废弃物衍生燃料的使用比例，并探索可再生能源（如电力、生物质、氢能）的应用。
• 新型水泥和混凝土建筑技术（NZB）： 开发和推广低熟料水泥和粘合剂，提高混凝土中替代材料的比例，并扩大再生混凝土的应用范围。同时，推广混凝土高效建筑方式，如使用替代加固材料、梯度混凝土、超高强度混凝土和 3D 打印等。
• 碳捕集利用与封存（CCUS）： 在水泥窑安装碳捕集设备，捕集无法避免的二氧化碳排放。将部分捕获的二氧化碳通过矿化进行永久固定，或用于生产化学原料和动力燃料，剩余的二氧化碳进行地质封存。

驱动因素： 二氧化碳价格上涨、数字化技术进步、循环经济发展、其他产业部门的碳需求以及欧洲其他国家提供的二氧化碳封存点。

障碍： 新技术缺乏经济效益、碳中性能源供应不足、合适原材料的可用量有限、缺乏社会接受度、法律和社会框架条件不完善。

行动领域： 修订法律框架、打造公平竞争环境、制定跨产业部门的综合能源战略、激励并建立低碳节能的建筑市场、将新型水泥和建筑技术融入建筑实践、发展建筑业的循环经济、规划和建设二氧化碳运输基础设施、开展社会对话、加强研发。

关键数据： 2021 年，德国水泥行业排放量近 2100 万吨，约占德国温室气体总排放量的 2.7%。德国水泥行业 2050 年脱碳路线图设定了三个技术领域的详细路线图，分别为“热能制备”、“新型水泥和混凝土建筑技术”和“碳捕集利用与封存”。

研究结论： 水泥行业脱碳需要技术创新和政策支持，并需要产业链上各方的共同努力。通过实施路线图中提出的行动领域，德国水泥行业有望实现 2050 年的脱碳目标。