净CO2 475kg/t.cm,拉豪2030如何实现?

拉法基豪瑞(LafargeHolcim)是全球首家加入联合国“企业雄心助力1.5℃限温目标行动”(Business Ambition for 1.5℃ Initiative)的跨国建材企业,并承诺设定符合科学碳目标倡议(Science Based Targets Initiative, SBTi)的2030年减排计划。

拉豪首席可持续发展官Magali Anderson在线上国际水泥会议Cemtech.com/2020上介绍了该公司的全球脱碳战略,并确认了其净零承诺。拉豪目前正积极寻求在2030年实现其吨水泥CO2强度降低到475公斤净CO2/t.cm的碳中和中期阶段目标。

拉豪(LafargeHolcim)2030目标及净零排放路线图


LafargeHolcim 2030年减碳计划&路线图

第一类排放:指水泥生产过程中的直接碳排放,包括:石灰石分解产生的CO2和化石燃料燃烧产生的CO2。(关键数字:每减低1kg标煤,约可减低2.499kgCO2/t.cl;熟料中每降低1% 的非碳酸盐来源的CaO,吨熟料CO2排放量降低7.86kgCO2/t.cl)
2030目标降低至475kg净CO2/t.cm,比1990年基准值下降38%:
  • 熟料系数降至68%:降低水泥的熟料系数是目前全球水泥行业最主要的减碳方法。熟料生产所释放的CO2占水泥生产第一类碳排放总量的65%。具体措施包括:采用其他替代矿物,利用建筑和拆迁废弃物(C&D Waste)、其他行业废弃物,投资烧结粘土(Calcined clay),开发新型胶凝材料等,通过有效降低熟料用量以达到减碳目的。拉法基豪瑞希望可利用烧结粘土逐步取代矿渣、粉煤灰等传统ScMs可预测的是,随着全球碳中和计划全面展开,钢铁、电力等行业的固体废弃物,如粉煤灰、矿渣等,产生量会大幅度降低,可持续利用的ScMs种类会非常有限;显然,地球表面最容易也最有可能获得的显然是石灰石和粘土)。

  • 替代燃料用量提高至37%:利用生物质废弃物等替代化石燃料,降低能源燃烧的碳强度;改善协同处置系统相关工艺并提高热替代率。

  • 替代原料:使用脱碳酸原材料是进一步降低CO2排放的关键,如利用废弃原材料、其他行业副产替代石灰石。目前,原料替代仍处于初级发展阶段,拉豪将努力在2030年将替代率提高到两位数。

  • 碳捕捉利用及封存(CCUS):CCUS是实现净零排放必不可少的措施。拉豪已在欧洲、北美开展20多个CCUS试点,努力将其打造成可规模化、低成本的解决方案。

2050减碳计划:拉豪2050减碳计划和远期目标中,第一类碳排放降低将主要依靠最大程度利用现有技术、将熟料系数降至最低值、利用替代燃料,实现净零排放;熟料替代方面主要通过利用烧结粘土替代矿渣、粉煤灰等传统矿物,同时大规模部署CCUS项目。

第二类碳排放:指水泥生产过程的间接碳排放,主要包括水泥生产电耗所带来的间接CO2排放(关键数字:减少1kwh电耗,可减排0.95~1kgCO2)。
2030目标:降低至13kg CO2/t.cm,比2018年基准线下降65%:
  • 余热发电:安装余热发电系统(WHG),优化窑线发电量。拉豪全球下属水泥工厂现在配置的余热发电系统较少且主要集中在中国;2030年目标把余热发电系统数量提高3倍。

  • 可再生能源:拉法基豪瑞已开始逐步扩大可再生能源利用率;与电力生产商合作,在工厂安装风力发电及太阳能发电设施(尽管风电、太阳能光伏还存在很多不足需要进一步解决,但是对于工业脱碳也是一个可选项;国内多家企业也配置了光伏电厂以力图降低外购电量)

  • 低碳电能:监测电网、供电方逐步脱碳,适时降低所购电能的碳强度。(实际上,我国能源结构以煤为主力能源的事实,决定了现阶段把煤炭利用好,做好煤炭的清洁化利用,是我国能源发展的核心方向;其他替代能源只能是辅助能源,而不能成为主力)

2050减碳计划:在拉豪的2050减碳计划和远期目标中,这部分碳排放的降低将通过尽可能配备余热发电系统;同时推进部署风能、太阳能等清洁能源等策略来实现。

第三类排放(Scope 3 emissions):指原燃料、水泥运输过程中碳排放。包括:

  • 优化交通运输网络;改善物流、配送,优化路线及负荷;优化车辆,减少传统燃料消耗;绿色驾驶:通过司机培训以减少3-6%燃料消耗等。

LafargeHolcim 2030年减碳计划的关键目标


  • 建成第一个净零排放工厂(First net zero emission plant):拉豪未来将建成CCS全捕捉项目。目前,两个试点项目的可行性研究已取得政府资金。拉豪的未来目标是利用CCUS,实现长期减碳目标。
  • 低碳解决方案(Low carbon solutions):2019-2020年,拉法基豪瑞推出了一系列绿色产品及解决方案,如ECOPact混凝土(英国Aggregate Industries),帮助客户实现减碳目标。拉法基豪瑞将继续扩大绿色水泥和混凝土产品投入,开发绿色水泥(<180kg CO2/t.cm)。拉豪承诺到2030年为所有市场区域的客户提供低碳产品和解决方案。

  • 积极谋划2050净零排放目标:未来十年,拉豪将开发部署多项先进新技术,为实现2050净零排放目标奠定基础,包括开发新型粘合剂、低熟料水泥、在欧洲和北美开展多个CCUS试点项目。


写在最后

尽管我国水泥行业的技术水平近10年飞速发展,不可否认的是我国水泥工业生产整体技术水平,包括能耗管理、污染物排放控制等与世界先进水泥企业还有不小的差距。

我国水泥行业的头部企业可考虑对标拉豪的2030目标,而大部分中小水泥企业更多要考虑的先定一个小目标,比如,如何尽快达到拉豪2020年的净碳排放水平(555kg CO2/t.cm),这个问题也许更为现实

当然,在所有减碳技术途径中,提高工业过程的能源效率,降低各操作单元的能耗(煤耗、电耗),是降低碳排放的最直接技术手段。我们是不是也可以定个小目标,如比,吨熟料标准煤耗降低到95kgce/t.cl

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