2024欧盟⽔泥⾏业脱碳途径.pdf

脱碳途径

欧盟水泥行业

技术路线和潜在的前进方向

主要发现摘要

根据《欧洲绿色协议》，欧盟承诺到

2050

年实现温室气体中和，以符合《巴黎协定》的长期温度目标，即将全球气温升幅控制在比工业化前水平高出

2

摄氏度以下，并努力将其限制在

1.5

摄氏度以内。这对难以减排的行业来说是一个巨大的挑战。欧盟水泥行业在过去

30

年中取得了进展，自

1990

年以来

已将其排放量减少了

15%。这些减排是通过实施一些行之有效的缓解措施实现的，通常会因节省燃料和提高原材料效率而为生产商带来经济效益。在承

认这些改进的同时，未来的挑战依然巨大。目前，能源效率和燃料转换等传统缓解潜力已基本得到利用；但欧盟水泥行业要实现

2050

年的碳中和还有很长

的路要走。

传统的减排措施并未针对水泥生产的主要排放，这些排放来自熟料窑中石灰石煅烧的化学过程，约占排放量的

60%。迄今为止，大多数减排措施都针对与

能源相关的排放。针对工艺排放，需要广泛推广一些新兴技术，而这些技术在短期至中期内尚未完全开发或在经济上不可行。

本研究的目的是：（a）识别和分析关键的新兴技术及其主要障碍；（b）通过情景分析评估已识别的关键新兴技术的潜力；（c）根据结果提出加速缓解目标

的概念；

（d）为潜在的前进方向得出高层次的政策建议。

本研究通过自下而上的建模方法开发了四种不同的情景：

参考情景（RS）、加速现有技术情景（ACT‑S）、高创新捕获情景（HIC‑S）和高创新过程情景（HIP‑S）。RS

作为三种缓解情景的比较代理。在

ACT‑S

情景中，探索了当前商业上可用的缓解措施的全部潜力。最后，两种高创新情景评估了两种不同技术路线的潜力，其中每种路线都侧重于一种主要的新兴

技术。HIC‑S

探索高度依赖碳捕获和利用技术（CCS/U）的未来，而

HIP‑S

着眼于较少依赖

CCS/U，而更多依赖替代创新实践（如新型水泥和新型熟料替

代品）的未来。

此类设置的目的是分析不同技术路线的相对潜力，并确定需要考虑的关键方面，以确定最佳路线。鉴于关键新兴技术的技术开发和市场渗透方面存在高度

不确定性，在早期阶段确定该行业的优先事项有助于引导对研究和试点测试、基础设施开发和原材料供应链的投资。

研究发现，两种高创新情景都能在

2050

年实现巴黎/近巴黎兼容，但两种路线在实施方面有所不同。与

RS

情景相比，HIC‑S

的减排潜力最高，到

2050

年

可实现

92%

的减排。

相应地，HIP‑S

方案显示出类似的潜力，同年达到

88%。以

CCS/U

为重点的路线可以让水泥生产继续按照当前的做法进行，但需要大量基础设施建设，同

时技术本身也存在不确定性。HIP‑S

意味着水泥生产方式的彻底转变无论是在技术方面还是在供应链方面。除此之外，相关技术的技术可行性仍不确

定。

将高创新情景与巴黎兼容基准进行比较，表明该行业符合巴黎标准的程度。这样做会发现

2030

年存在显著差距，而到

2050

年将实现巴黎标准或接近巴

黎标准的水平（图

1）。

欧盟水泥的脱碳路径1

图

1.

欧盟水泥行业的水泥排放强度（MtCO2e/Mt水泥）。该图将本研究中高创新情景的结果与气候行动追踪计划

(CAT)

制定的巴

黎兼容基准进行了比较（气候行动追踪计划，2020

年）。

与类似研究不同的一个明显趋势是，中期排放减少不足

2030

年）。结果显示，2030

年的排放量最初有所增加，这是因为创新技术仅在

2030

年之后才引入，同时由于需求增加，水泥产量总体上升。根据对

特定技术的评估，判断关键新兴技术的发展状况需要十年的试点测试和基础设施开发，然后才能全面推广。也就是说，尽管技术准备就绪可能已经

到位，但市场成熟度和原材料供应链发展等方面预计需要时间，并会延迟创新技术的全面部署。出于这些原因，与

2030

年基准存在很大不一致，后

者更注重技术

成熟度，而不是创建有利环境（图

1）。

如果新技术要在

2030

年达到所需的成熟度，那么近期的紧急行动

需要更长的时间。为了确定欧盟水泥行业脱碳的最佳技术路线，应考虑不同技术之间的相互作用及其在不同区域背景下的技术经济要求。此外，必须

确保研发所需资源的充分分配和分配。早期的政策规划可以在技术成熟后为该行业快速顺利推广做好准备方面发挥重要作用。

鉴于

2030

年前的减排量有限，本分析提出了在此时间范围内提高雄心