一、為何要碳達峰碳中和？

1、碳減排議題由來已久 中國最新承諾引爆市場

1988年是有史以來最熱的一年，美國科學家詹姆斯·漢森就全球變暖發出警告。1992年《聯合國氣候變化框架公約》制定，目標將大氣中溫室氣體濃度穩定在不對氣候系統造成危害的水平，中國是締約國之一。

1997年于日本京都召開的聯合國氣候化綱要公約第三次締約國大會中所通過的《京都議定書 》明確針對六種溫室氣體進行削減，包括：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亞氮（N₂O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物 （PFCs）及六氟化硫（SF₆），2005年正式生效。2007年6月我國發改委出臺《中國應對氣候變化國家方案》，12月印發《節能減排綜合性工作方案》。2009年哥本哈根大會召開，主要發達國家提出減排目標。2014年，中美元首發表氣候變化聯合聲明。同年11月，國家發改委公布了《國家應對氣候變化規劃（2014-2020年）》，主要目標2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，非化石能源占一次能源消費的比重到15%左右，森林面積和蓄積量分別比2005年增加4000萬公頃和13億立方米。以上目標均已提前完成。

2015年12月12日，《巴黎協定》在第21屆聯合國氣候變化大會（巴黎氣候大會）上通過，隨后2016年4月22日175個國家和地區簽署，并決定在3年內完成工作方案。《巴黎協定》的主要目標之一，是把全球平均氣溫升幅控制在工業化前水平的2℃內，并努力將氣溫升幅限制在工業化前水平1.5℃之內。《巴黎協定》后，有關氣候變化的談判一直在進展，關乎全人類的命運，各方在協作上面臨很多挑戰。巴黎大會上，中國在“國家自主貢獻”中提出將于2030年左右使二氧化碳排放達到峰值并爭取盡早實現，2030年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60%－65%，非化石能源占一次能源消費比重達到20%左右，森林蓄積量比2005年增加45億立方米左右。

2020年9月，國家主席習近平在聯合國大會上提出中國將提高國家自主貢獻力度，宣布中國力爭于2030年前碳排放達峰，并于2060年前實現碳中和，另外非化石能源占一次能源消費比重、森林蓄積量等目標也較2015年承諾目標有所提高。同年12月12日，在由聯合國、英國和法國共同主辦的“氣候雄心峰會”上，中國國家主席習近平通過視頻講話宣布了中國最新的2030年氣候目標，這是三個月內中國第二次提升氣候行動承諾，在國際上引起廣泛影響，并得到法國等歐洲國家的贊許。

碳達峰是指在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后逐步降低，碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量，通過植物造樹造林、節能減排等形式，抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。

表1：中國承諾的碳達峰目標

其后，隨著各項政策出臺，碳達峰、碳中和話題在全社會不斷發酵。“十四五規劃”中，提出制定2030年前碳排放達峰行動方案，這是碳達峰、碳中和目標首次被寫入五年發展規劃。2020年12月，中央經濟工作會議將“做好碳達峰、碳中和工作”作為2021年八大重點任務之一。2021年1月，生態環境部表示要加快推進全國碳交易市場建設，編制《國家適應氣候變化戰略2035》。

2、中國碳市場建設進程

為了在2060年前實現碳中和目標，中國面臨的挑戰頗多，其中碳市場的建立至關重要。2011年，北京、天津、上海、廣東、武漢等省市被列為碳排放試點地區，我國碳交易正式啟動。2017年12月，宣布啟動全國碳排放權交易市場（全國碳市場）的建設，初期的交易主體為發電行業重點排放單位（年度排放達到2.6萬噸二氧化碳當量及以上，相當于綜合能源消費量約1萬噸標準煤及以上）。

碳交易立法及有關配套制度文件的出臺是碳市場有序運行的必要條件。正式承諾減排目標后，2020年11月，政府密集頒布了三項關于全國碳市場建設的部門規章草案。11月5日，生態環境部發布了《全國碳排放權交易管理辦法（試行）》（征求意見稿）和《全國碳排放權登記交易結算管理辦法（試行）》（征求意見稿），首次在制度層面明確了全國碳排放權登記、交易、結算等關鍵環節的負責機構、管理細則和監管框架，為保障全國碳市場順暢、規范和穩定運行提供了重要的技術支撐。排放配額分配初期以免費分配為主，適時引入有償分配，并逐步提高有償分配的比例。2021年6月全國碳排放權交易系統驗收通過，預計月底將正式啟動線上交易。《2019-2020年全國碳排放權交易配額總量設定與分配方案（發電行業）》（征求意見稿），首次明確公布了2267家納入配額管理的重點排放單位名單，相比2017年底提出的1700多家增加了約500家，實現了對發電行業重點排放單位的全覆蓋，其排放量約占中國碳排放總量的三分之一。

目前，我國處于全國碳市場建設的初級階段，初期可能主要工作集中在碳排放數據報送系統的建設、碳交易配額管理制度的建設、碳排放數據的監測和核查等方面。等到電力行業的碳交易發展成熟，再考慮納入下一個行業，水泥作為碳排放大戶大概率會在“十四五”期間納入碳交易市場。

3、碳市場運行機制

碳排放交易制度建立后，每個水泥將有一定配額的碳排放權，如果企業實際排放水平低于配額水平，富余的碳配額可用于市場出售。這是一個總體的運行機制，但在實際運行中的不同階段或許會有不同的方式。我們參考歐洲碳排放交易體系（EU-ETS），目前是世界上最大的碳交易市場，2005年開始啟動，經歷了四個發展階段，2005-2012年為起步階段，以免費配額為主（90%以上），分配排放總量也較為寬裕。2013-2030年為調整和成熟階段，以配額的拍賣為主。前兩個階段碳配額無法跨期轉存，從第三個階段開始，可跨期存儲。

圖1：歐洲碳排放交易體系逐漸發展成熟

二、水泥行業碳排放現狀及3060目標

1、水泥行業碳排放量占全國排放總量10%左右

根據中國建筑材料聯合會的《建筑材料工業二氧化碳排放核算方法》，二氧化碳排放分為燃料燃燒過程排放和工業生產過程（工業生產過程中碳酸鹽原料分解）排放兩部分。水泥生產過程中的碳排放主要集中在熟料生產程序中，主要是來自石灰石的分解和化石燃料的燃燒。根據行業經驗，一噸熟料的碳排放量估測在840-860kg左右。筆者測算，生產一噸水泥的碳排放量約在634kg左右，2020年我國水泥產量23.77億噸，排放CO₂約15億噸，占全國碳排放總量的10%左右。根據測算，來自燃料燃燒和熟料生產過程中的碳排放占比可以達到90%以上。

表2：噸水泥碳排放量測算

2、2023年左右達峰2050-2060年中和

《巴黎協定》要求水泥行業的單位排放量要降至520-540kg之間，和這一目標相比，我國水泥行業的碳排放量還偏高，單位排放量仍需降低10-13%才能達到國際要求水平。

歐洲水泥協會的目標是到2050年實現中和，需要一個中期目標。歐洲水泥協會希望與《巴黎協定》的設想相一致，即在2030年前將二氧化碳總排放量減少30%，并在產業鏈減少40%，以實現到2030年比1990年二氧化碳噸排放量從783kg下降至472kg的目標。

圖1、2：歐洲水泥協會碳減排目標

中國來看，今年1月中國建材聯合會發布的《推進建筑材料行業碳達峰、碳中和行動倡議書》中提出我國建筑材料行業要在2025年前全面實現碳達峰，水泥等行業要在2023年前率先實現碳達峰。今年5月，國家市場監管總局、工信部、發改委、生態環境部等七部委聯合發布《關于提升水泥產品質量規范水泥市場秩序的意見》中提到確保2030年前水泥行業碳排放實現達峰，為實現碳中和奠定基礎，這是水泥行業政策中首次提出碳達峰目標。但國家層面對于水泥行業具體的碳達峰、碳中和路線尚未出臺。

三、水泥行業如何應對？

水泥行業是最重要的建筑原材料之一，也是典型的資源密集型行業。作為世界最大的水泥生產和消費國，提前實現碳達峰、達成碳中和是現在行業不可推卸的歷史使命。90%以上碳排放來自化石燃料燃燒和生產過程的水泥行業來說，無論是碳達峰還是碳中和，都是艱巨的任務。對水泥企業來說，面對碳達峰、碳中和的挑戰，要從技術和管理兩個層面著手來應對。

1、技術性碳減排工作

（1）產需下降，天然降低排放總量

碳排放總量=產量*單位排放量，要降低碳排放量有兩條路徑，一降低產量，二降低單位排放量，其中單位排放量的降低涉及到生產工藝、設備改造、替代燃料等技術層面因素，存在一定的極限，產量的控制則更為迅速。

（2）新能源技術的應用

利用廠區空地布局光伏發電、儲能等業務，實現電力自給。海螺水泥多個生產基地開展建設光伏項目，如分宜海螺、英德海螺等等，截至2020年裝機量130MW，累計發電量2.79億度。塔牌水泥擬投資13億元建設分布式光伏發電儲能一體化項目，裝機規模220MWp（兆瓦），建成后每年可減少約14.28萬噸CO₂排放。

（3）燃料——提高替代燃料的比例

歐洲水泥協會：2030年替代燃料比例達到60%，其中30%為生物質，2050年替代燃料比例達到90%，其中50%為生物質垃圾。目前中國水泥行業燃料替代率還很低，據業內人士介紹不到5%，還有很大的發展空間。

（4）尋求技術突破——使用低碳原材料、低鈣水泥的研發，已有研究機構表明以高貝利特硫鋁酸鹽水泥為基礎的低鈣水泥，具有和硅酸鹽水泥相近的性能，同時二氧化碳排放量降低25%左右，適宜進行商業化推廣。技術突破

（5）碳捕獲、利用與封存技術CCUS——兜底技術

CCUS分為碳捕集技術、碳利用和封存技術，碳捕集的方法主要有燃燒前捕集、富氧燃燒和燃燒后補集三種。燃燒前捕集和富氧燃燒要求條件相對苛刻，目前的技術研究開發和示范項目較少。燃燒后補集技術是當前較為成熟和廣泛的應用。

圖3：不同方法碳捕集技術路線圖

資料來源：《全球CCUS技術和應用現狀分析》

目前碳利用和封存最主流的方向是地下封存、驅油和食品級利用。也有一些新興的方向，如荷蘭、日本將工業CO2送至園林，作為溫室氣體來強化植物生長。碳封存目前最主要的技術有高壓液化注入海底和地質封存兩種。二氧化碳驅油技術最早應用于低滲透油藏開發，由于在驅油增產的同時可實現CO₂埋藏與封存，成為目前經濟技術條件下一種有效的溫室氣體減排路徑。二氧化碳驅油與封存技術已在北美實現商業化、規模化應用，我國部分石油企業也已建成示范工程并逐步開展推廣應用。

圖4：碳利用和封存技術圖

資料來源：《全球CCUS技術和應用現狀分析》

截至今年6月，歐美已經啟動了55個項目超前研究CCUS，其中有三個與水泥行業相關，除此之外更多的項目涉及到能源、化工、煉鋼、發電等行業，參與的企業中也以能源、電力企業居多。碳中和是一場深刻的能源革命，水泥行業若想實現碳中和，應不拘一格關注和應用各行各業的技術動向，尤其是交差技術的發展和應用，探索出一條適合水泥工業的低碳之路。

表3：歐美碳減排關鍵技術（水泥行業相關）

2、碳資產管理

參考歐洲碳市場的發展情況，在前期的階段，主要是以免費配額為主，配額總量在每一個階段都有所下降，即便是進入成熟階段，仍然對碳泄露風險高的行業和企業實行免費分配。從前期到成熟經歷了十幾年的發展時間。考慮到我國在全國性的市場建立之前，已經在多個地區進行了多年的區域試點，我國的全國性碳交易市場的發展成熟時間可能會縮短至5-10年的水平。對于高碳排放企業而言，將碳資產管理提升日程迫在眉睫。建議水泥企業要設立專門的碳資產管理部門，不僅要協助生產部門探索切實可行的碳減排方案，將碳排放減排目標完成情況納入水泥工廠業績考核，核算自身的碳排放情況，做好碳排放審計工作和數據儲備，同時要持續了解碳市場的最新進展，開展碳資產管理培訓工作，為將來進行碳資產交易等工作打好堅實的基礎。碳資產管理工作難度系數很高，涉及到公司的內部管理、生產經營、技術研發、碳資產交易等方方面面的內容，需要在公司不同部門之間協同。