高长明：关于碳中和和水泥新标准的个人观点
水泥 中国水泥网信息中心 2024-04-03
3月28-29日，“2024第十三届中国水泥产业峰会暨TOP100颁奖典礼”在浙江杭州举行，会上，中国水泥网高级顾问高长明做主题为《关于碳中和和水泥新标准的个人观点》的精彩报告。
一、从“四零一负”萌芽，到碳中和达标
高长明从上世纪八十年代初，到九十年代末的18年间，断断续续的对德国、丹麦、美国、日本和巴西等十几个国家的水泥工业，进行了深入系统的考察访问。
“四零一负”理念就是在这段时期里，高长明深入调研世界水泥工业的发展历史、趋势和规律中，通过深刻的思考、分析、归纳、总结得出的科技和成果，也是对水泥工业可持续发展的战略的认断。
所以“四零一负”理念的萌芽到最终完整的定型，是一个漫长的逐步深入的过程。
“四零一负”指的是水泥生产要努力实现对生态环境的零污染；对外界电能的零消耗；对废料、废渣、废水的零排放；对化石燃料的零消耗；对全社会各种废弃物的负增长。
现今，水泥工业“四零一负”的综合完成率最高的是德国，接近70%，北欧和西欧国家的完成率为60%，我国为45%，南美、东欧的国家为30-35%，北美、澳洲、日韩为10-20%。
现在回过头来看，高长明在1997年提出的“四零一负”理念唯一的缺陷，是没有考虑到二氧化碳的排放问题，这完全是受当时人类科技发展水平不足的影响。
但是从最近二十七八年来，国内外水泥工业实际发展的态势来考量，不难发现，制定一部碳中和的最终目标，以及实现这些目标的技术途径，基本上是一致的。
高长明认为，当某一个国家“四零一负”的综合完成率达到95%之时，也就是其水泥工业碳中和达标之日。
我国已经承诺，将在2060年实现碳中和。而根据我国水泥工业，现今已经拥有的技术水平和创新能力等现实情况来看，高长明认为，我国水泥工业2050年碳中和达标应该是大概率的事件。
在政府、行业、企业和社会协同发力、共同推进之下，我国建材行业在绿色低碳发展方面近年来取得了很大的成效，水泥工业提前实现碳达峰已成现实，建材行业迈向碳中和的时代已经到来。
二、为了保障我国水泥工业2050年实现碳中和，当前我国亟需加强三个重要技术
1、在确保水泥强度、使用性能和寿命的前提下，尽量少用熟料，多用混合材。
水泥中要降低熟料的占比，熟料系数要争取降到0.50，因为熟料的单位碳排放量是最高的，吨熟料中的二氧化碳排放量高达900公斤，为了减碳必须尽量少用熟料。
高长明建议，水泥工业继续深入研发混合材深加工的技术，混凝土新进外加剂的技术，充分发挥低碳的混合材部分替代高碳熟料的功能，他认为这是一条有效的、重要的减碳途径。
2、大力开拓研发、推广应用绿色低碳胶凝材料（SCM）。
高长明表示，单论材料采用碳酸钙为主要原料来生产水泥，是不可能实现碳中和的。水泥工业必须同时开拓利用铝酸盐、镁酸盐、铁酸盐等为主要原料来生产绿色低碳的SCM，才有可能达到碳中和。
SCM在全部胶凝材料总量中的消耗量占到15%-20%左右，是一个几乎全新的领域。
现今国内外应用中有一定成效的SCM有：烧粘土水泥LC3、低熟料水泥LCC、铝酸盐水泥和地矿水泥等十多种，但规模不大，还需加紧努力，增加投入，克服诸多的技术难关。
而我国在这一方面的认知水平还不高，对于SCM重要性的认识还不够，必须引起一定的重视。
3、提高对二氧化碳捕集利用、储存的效率，降低成本，要特别重视发展CCUS。
高长明指出，在可以预见的三五十年之内，水泥工业完全不采用CCUS而想达到碳中和是不可能的。在水泥生产的全过程中，必然要排除一定数量的二氧化碳，这是不可避免的事实。
我们现在能够做的就是，首先要全方位的、尽可能减少水泥生产中的单位碳排放量；其次将这些二氧化碳高效的捕集、利用起来，开发各种利用二氧化碳的思路和手段，能够将这些二氧化碳全部利用最好；最后剩余的二氧化碳将其储存起来。
目前各国在探索的二氧化碳利用技术中略见成效的途径主要有用于生产的生物燃料、乙醇、淀粉或葡糖糖等食品工业，但这些都还属于刚起步的阶段，要解决工业规模的生产难关，还有很长的奋斗历程。
至于达到碳中和所必须采取的其他的主要途径，例如烧废料、采用替代燃料、TSR达到100%、采用光伏电等，我国都在顺利的推广之中，效果日益明显。
三、对于最新发布的GB175-2023通用硅酸盐水泥国标的总体认知和评述。
对于近日发布的GB175-2023通用硅酸盐水泥国标，高长明表示，其进一步提升了我国的水泥质量，促进了水泥工业绿色低碳发展，充分满足了水泥用户的需求，同时也照顾各方面的诉求，是一个重要的成果。他感叹，好事多磨，来之不易，我们应该倍加珍惜。
高长明指出，最新的水泥标准在先进性、科学性、安全性、精确性、权威性、可操作性等诸多方面，都可以称得上是高水平、高质量的成果，所以各位广大的用户、生产企业和科研机构等都是乐于接受的。
高长明相信这个新标准将会发挥总结经验，吸取教训，承前启后，继续前进的积极作用。
对于这个新标准，高长明想要提出一个小小的美中不足之处，即取消了硅酸盐符合PC32.5。他表示，PC32.5水泥其实是一个很优秀的品种，尤其是正值我国水泥工业迈向碳中和之际，PC32.5水泥正好可以发挥其所长。
因为该品种的水泥在减碳、使用性能、寿命等方面是硅酸盐水泥品类中最接近绿色低碳胶凝材料SCM的，加之我国在PC32.5水泥的生产、应用、研发等方面，拥有长期的经验和优势。
德国和欧盟在其最近修订的水泥标准中特别新增了两种符合32.5水泥的品种，而我国却将原有的、唯一的PC32.5水泥取消了，是有自废武功之感。
所幸GB175-2023通用硅酸盐水泥国标仍然有矿渣硅酸盐水泥PS32.5、粉煤灰水泥PF32.5、火山灰水泥PP32.5的存在，32.5等级的水泥并没有全部都取消掉，单独取消PC32.5水泥的负面影响，除了涉及到国际化的因素以外，在其他方面的影响并不大，无伤大碍。
最后高长明建议，今后的适当时机希望水泥标委会重新收纳PC32.5水泥为宜。
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