國際水泥行業(yè)二氧化碳排放控制
2001年全球
水泥產(chǎn)量為17.5億t,而到2012年增加至約38億t,10年間平均增速約7.5%見圖1。按各地區(qū)劃分的水泥產(chǎn)量變化見圖2,其中各地區(qū)均以2001年為基準100。
10年間亞洲、非洲和獨聯(lián)體國家的水泥產(chǎn)量均有顯著增長,較2001年分別增長近2.5、2.2和2.0倍;而大洋洲、美洲、歐洲水泥協(xié)會成員國和歐盟的產(chǎn)量增長緩慢,甚至有所下降。而據(jù)世界水泥可持續(xù)發(fā)展倡議行動組織(CSI)統(tǒng)計,目前國際熟料CO2排放系數(shù)平均值為853kg/tcl,單位水泥CO2的排放系數(shù)約為0.55~0.95kg/t。
面對巨大的水泥產(chǎn)量及CO2排放量,各個國家或地區(qū)采取了諸多措施來緩解水泥行業(yè)CO2排放量的持續(xù)增長。在此以美國和歐洲為例進行簡述。
在水泥標準方面,美國現(xiàn)行ASTM標準允許一定條件下在水泥中摻加部分混合材,而之前的標準一直不允許混合材摻入。除此,由加州大氣資源委員會(California AirResources Board)提出了加州地區(qū)的低碳水泥標準,旨在2020年實現(xiàn)噸水泥CO2排放量達到0.69t,并實現(xiàn)CO2
減排24%。其提出的具體措施包括提高能源利用效率、增加石灰石混合水泥比例和使用低碳燃料等見表1。
除上述標準外,美國環(huán)保署(E PA)和美國能源部(DOE)于1992年啟動的“美國能源之星計劃”對提高水泥行業(yè)能源效率,降低單位產(chǎn)品CO2排放量具有顯著促進作用。該計劃為包括水泥行業(yè)在內(nèi)的特定工業(yè)部門建立了企業(yè)能源性能指標—EPI,并為企業(yè)提供免費測試。EPI取值位于0~100分。環(huán)保署定義行業(yè)內(nèi)全國平均得分為50分,而能源效率更好的工廠得分75。2013年8月,美國第五大水泥生產(chǎn)商-意大利西麥斯公司宣布,EPA和DOE判定其在美國的5個水泥工廠具有優(yōu)良的能源性能,并已獲得“能源之星”的稱號。
歐洲水泥標準將通用水泥分為5大類,并規(guī)定了每類水泥中混合材的最大摻量。圖3表示了從2000年到2010年歐洲水泥品種的變化情況,可知允許混合材摻量<5%的CEM I類水泥有明顯下降,而這對減低單位水泥CO2排放量有促進作用。
除此,成立于2 0 0 5年的歐盟排放交易體系(E UETS)是京都機制下最重要、最成熟的
碳交易市場,也是目前全球最大的碳交易體系。EU-ETS涉及到了包括水泥行業(yè)在內(nèi)的主要工業(yè)部門,并為每個部門制定了完整的溫室氣體監(jiān)測與報告協(xié)議。要求每年3月31日前報告上一年度的排放數(shù)據(jù),并由政府指定的獨立
第三方來核查。經(jīng)過核查的上年排放量如果超過發(fā)放的配額(EUA),則必須到市場上購買超出的數(shù)量。2008年,EU-ETS市場總共交易CO2 31億t,交易額919億美元。
除交易系統(tǒng)外,自上世紀90年代以來,發(fā)達國家的工業(yè)部門就積極采取自愿協(xié)議的方式來降低溫室氣體排放,隨后又不斷對其進行修訂和強化。自愿協(xié)議主要分為完全自愿、采用
法規(guī)及能源稅或碳稅作為推動、將能源稅或碳稅和嚴格法規(guī)相結(jié)合三種方式。在現(xiàn)有的自愿協(xié)議中,比較成功的是英國氣候變化協(xié)(ClimateCha nge Ag reements)、丹麥的能源效率協(xié)議(Energ yEfficiency Agreements)以及荷蘭的長期協(xié)議(Long-TermAgreements)。上述措施對間接降低水泥行業(yè)CO2排放量均有顯著促進作用。
除各個國家或地區(qū)針對水泥行業(yè)所采取的CO2減排措施外,國際大型水泥集團也采取了相關(guān)
碳減排措施見表2[1]。