國(guó)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(jiàn)圖1。按各地區(qū)劃分的水泥產(chǎn)量變化見(jiàn)圖2,其中各地區(qū)均以2001年為基準(zhǔn)100。
10年間亞洲、非洲和獨(dú)聯(lián)體國(guó)家的水泥產(chǎn)量均有顯著增長(zhǎng),較2001年分別增長(zhǎng)近2.5、2.2和2.0倍;而大洋洲、美洲、歐洲水泥協(xié)會(huì)成員國(guó)和歐盟的產(chǎn)量增長(zhǎng)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(dòng)組織(CSI)統(tǒng)計(jì),目前國(guó)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(duì)巨大的水泥產(chǎn)量及CO2排放量,各個(gè)國(guó)家或地區(qū)采取了諸多措施來(lái)緩解水泥行業(yè)CO2排放量的持續(xù)增長(zhǎng)。在此以美國(guó)和歐洲為例進(jìn)行簡(jiǎn)述。
在水泥標(biāo)準(zhǔn)方面,美國(guó)現(xiàn)行ASTM標(biāo)準(zhǔn)允許一定條件下在水泥中摻加部分混合材,而之前的標(biāo)準(zhǔn)一直不允許混合材摻入。除此,由加州大氣資源委員會(huì)(California AirResources Board)提出了加州地區(qū)的低碳水泥標(biāo)準(zhǔn),旨在2020年實(shí)現(xiàn)噸水泥CO2排放量達(dá)到0.69t,并實(shí)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(jiàn)表1。
除上述標(biāo)準(zhǔn)外,美國(guó)環(huán)保署(E PA)和美國(guó)能源部(DOE)于1992年啟動(dòng)的“美國(guó)能源之星計(jì)劃”對(duì)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(jìn)作用。該計(jì)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(biāo)—EPI,并為企業(yè)提供免費(fèi)測(cè)試。EPI取值位于0~100分。環(huán)保署定義行業(yè)內(nèi)全國(guó)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(guó)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(guó)的5個(gè)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(hào)。
歐洲水泥標(biāo)準(zhǔn)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(duì)減低單位水泥CO2排放量有促進(jìn)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(jī)制下最重要、最成熟的
碳交易市場(chǎng),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(gè)部門制定了完整的溫室氣體監(jiān)測(cè)與報(bào)告協(xié)議。要求每年3月31日前報(bào)告上一年度的排放數(shù)據(jù),并由政府指定的獨(dú)立
第三方來(lái)核查。經(jīng)過(guò)核查的上年排放量如果超過(guò)發(fā)放的配額(EUA),則必須到市場(chǎng)上購(gòu)買超出的數(shù)量。2008年,EU-ETS市場(chǎng)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(jì)90年代以來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)部門就積極采取自愿協(xié)議的方式來(lái)降低溫室氣體排放,隨后又不斷對(duì)其進(jìn)行修訂和強(qiáng)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(dòng)、將能源稅或碳稅和嚴(yán)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(guó)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(zhǎng)期協(xié)議(Long-TermAgreements)。上述措施對(duì)間接降低水泥行業(yè)CO2排放量均有顯著促進(jìn)作用。
除各個(gè)國(guó)家或地區(qū)針對(duì)水泥行業(yè)所采取的CO2減排措施外,國(guó)際大型水泥集團(tuán)也采取了相關(guān)
碳減排措施見(jiàn)表2[1]。