低碳發展是水泥行業實現可持續發展的必由之路。

10月24日，“2024中國水泥雙碳大會暨第十二屆節能環保技術交流大會”在安徽蕪湖盛大召開。中國建筑材料科學研究總院水泥新材院副院長葉家元作《水泥工業低碳發展技術路徑與展望》主題報告。

葉家元從國際技術現狀與發展路徑、我國技術現狀與發展路徑、大型集團低碳發展規劃三個角度介紹了水泥工業低碳發展技術路徑。

葉家元介紹，歐洲水泥協會提出2050年水泥工業碳中和之路——全產業鏈的減碳技術路線（熟料、水泥、混凝土、建筑、再碳化）；國際能源署IEA提出2050水泥工業低碳路線圖——基于水泥工藝的減碳技術路線；全球水泥混凝土協會GCCA提出零碳之路——能源變革、過程減排、低碳應用、長效服役等。

針對我國技術的現狀與發展路徑，根據模型推演，2060年中國水泥工業要實現碳中和，水泥產量應控制在7.5億噸以下，但依據中國社會經濟發展需求，2060年中國水泥產量還將維持在10億噸以上高位。

減碳的總體思路在于源頭防治，減少碳排放，其中原料：減少石灰石用量，制備低碳膠凝材料；燃料：替代燃料；清潔燃料替代煤；生產系統節能減碳：工藝、裝備技術提升；水泥高效利用（混凝土）：減少混凝土中水泥用量、延長服役壽命；混凝土及制品固碳；CO2捕集和利用：捕集純化和高效利用；碳排放評價體系（標準）與碳匯（交易）市場。

葉家元總結，水泥工業節能減排路徑可分為4條路徑：低碳水泥、替代燃料、碳捕集及利用技術以及清潔能源利用。

隨后，葉家元從低碳熟料技術、替代燃料技術、低碳水泥技術、低碳混凝土技術以及前沿低碳技術六個方面介紹了水泥工業低碳技術實施現狀，并介紹了中國建材集團近期在低碳方面的工作進展。

葉家元總結道，根據IEA技術路線，碳捕集技術、低碳水泥技術是最具減碳潛力的減排技術，分別為48%、37%。我國減少熟料用量技術的減排潛力有限，在碳捕集等顛覆性技術領域與當前國際水平有差距。

我國水泥工業減碳未來重點技術：

高能效燒成、高效粉磨（輥壓機終粉磨）技術及裝備；

低碳水泥體系開發、制備及其應用技術；

水泥窯替代燃料（生物質）預處理與煅燒關鍵技術；

水泥窯全氧燃燒與CO2捕集、利用關鍵技術；

氫能等零碳能源燒成水泥熟料關鍵技術；

……

在廣泛征集行業意見的基礎上，凝練出我國水泥工業低碳科技創新路線。

葉家元建議，在“一盤棋”格局下實現有力有序。

1、準確摸清家底，牢固數據底座（擺脫國外數據依賴）

2、完善標準及核算核查體系，科學、客觀、公正與公平

3、多行業協同，為海量CO2找到既合理又經濟的出路

4、能源結構必須盡快改變，支撐水泥工業能源零碳排放

5、企業與政府等各行其責，政府積極引導，企業主動創新

近-中-遠期分步驟有序實施

展望未來，在突破既有熟料體系，創新設計新型低碳熟料（新熟料）、突破時滯性及多尺度障礙，構建全流程無“鴻溝”數字化體系、數據價值最大化，支撐全流程低碳（分時電耗、煤耗、低碳配比等）等方面仍需繼續努力，在建立熟料生產線數據與熟料性能預測模型/軟件共享機制（一企一模型）、各生產線提供數據，共同開發模型，經過訓練的模型一對一排他性授權給生產線無償使用、總院基于模型反向推導，開發熟料性能優化提升技術，產線無償應用優化系統等發面可以加強合作。