水泥行业CCUS技术应用挑战、需求及推广建议分析

通过减少传统硅酸盐熟料的使用，可显著降低水泥生产过程中的碳排放。

1.水泥行业CCUS技术应用面临的挑战

影响我国水泥行业CCUS技术发展的主要因素有技术成熟度、政策支持、项 目建设成本、项目运行利润、下游市场需求以及CCUS产业集群建设等6个因素。 目前，由于我国水泥行业上规模且在运行的CCUS项目较少，所以本报告采用环 比评分法来确定我国水泥行业CCUS技术应用影响因素权重，并通过调研计算权 重系数。

评价结果表明，技术成熟度、政策支持和项目建设成本是目前水泥行业最关 心的三个方面。尽管下游市场需求、CCUS产业集群建设也对CCUS项目的经济 效益产生直接影响，但其评分相对较低，主要是因为目前我国水泥行业的CCUS 项目仍处于建设应用的初期阶段，运营模式尚在探索和优化中，因此，水泥企业 在捕集碳的利用方面效果不理想，且暂时未优先考虑CCUS产业集群的建设。然 而，下游市场需求和CCUS产业集群建设是CCUS项目持续稳定运行的重要动力， 未来该两项因素的影响力将会逐渐提升。

我国水泥行业的CCUS捕集、运输、利用技术已初步实现商业化 应用。关键问题在于如何降低成本，从而实现技术的大规模推广。针对现有的三 种碳捕集技术的应用分析，首先应加快推进物理吸附法的标准化，促进技术的规 范应用；其次，应推动化学吸收法标准的外文版翻译，促进我国CCUS技术与国 际交流，提高国际间的相互合作；此外，还需加大对钙循环技术的研发力度，争 取更多的国际合作，共同推进低碳节能技术的应用。 在碳运输技术方面，由于生产企业布局的原因，公路运输在当前及未来一段 时间内仍将是水泥行业的主要运输方式；而在沿海或水运条件比较好的地区，船 舶运输将成为重要的补充手段。

在碳利用和封存技术方面，水泥行业仍需密切关注下游企业的市场需求，不 仅要解决技术成本问题，还需重点关注产业链的稳定性；在地质封存方面，水泥 行业应加强跨行业的交流与合作，在解决技术难点的同时，推进运输等基础设施 建设，并重视封存效率和环境安全等问题。

2.水泥行业CCUS需求预测

根据水泥生产工艺的特点，本报告在预测过程中仅考虑直接碳排放，不包括 电力的间接碳排放。在实现水泥行业碳中和目标的情景下，报告选择2020年中 国水泥行业平均直接碳排放517kgCO2/t[1]作为基准值。参考《水泥行业碳减排技 术指南》[12]，分别对未来一段时期内原燃料替代技术、低碳水泥技术、能效提升 技术等减排举措的贡献度进行分析与预测，并评估CCUS技术作为支撑技术对行 业实现碳中和目标的贡献度。

根据《中国水泥行业碳中和路径研究》[13]预测显示，到2060年，我国水泥 行业石灰石原料替代率为10%，预计原料替代技术可使水泥行业碳排 放强度减少约31kgCO2/t。

国际能源署（IEA，2018）预测，全球范围内替代化石燃料的应用会从 2006年的3%提高到2050年的37%。考虑到我国水泥产量基数大、替代燃料资 源量有限，参考欧盟替代燃料的发展历程，报告预测了2025-2060年我国水泥 行业化石燃料热值替代率（见表5-2）（暂不考虑化石燃料替代对水泥熟料产量 的影响），预计到2060年，化石燃料替代技术可使水泥行业碳排放强度减少约 74kgCO2/t1。

通过减少传统硅酸盐熟料的使用，可显著降低水泥生产过程中的碳排放。本 报告低碳水泥指减少传统硅酸盐熟料用量生产的水泥。随着各类低碳水泥的逐渐 开发和成熟应用，参考现有研究[14]，报告预测了2025-2060年我国水泥行业因低 碳水泥应用而带来硅酸盐水泥熟料使用减少率，预计到2060年，低碳水泥的应用可使水泥行业碳排放强度减少约133kgCO2/t。

根据国家发展改革委等部门《水泥行业节能降碳专项行动计划》[15]要求，参 考麦肯锡《“中国加速迈向碳中和”水泥篇：水泥行业碳减排路径》[16]，本报告 预测了2025-2060年我国水泥行业能效提升率，预计2060年，能效 提升可使水泥行业碳排放强度减少约10kgCO2/t。

通过上述四种减碳技术措施的综合作用，报告预测了2025-2060年我国水 泥行业平均碳排放强度。预计到2060年水泥碳排放强度将下降至 269kgCO2/t，下降约48%。因此，水泥行业要在2060年实现碳中和，剩余的碳 排放量（约占52%）将需要CCUS技术作为兜底技术来实现碳中和。

3水泥行业CCUS技术应用推广建议

一是制定我国CCUS顶层发展规划。充分考虑碳中和目标下的各行业的碳排 放特征和产业布局，全面系统地评估建材、钢铁、有色金属、石化化工等重点碳 排放行业对CCUS技术的减排需求，明确面向碳中和目标的CCUS发展方向。结合 源汇匹配地理位置，统筹考虑全局最优成本和封存经济性，在国家层面统一规划 布局CCUS基础设施建设，加大投资力度与建设规模，建立基础设施的合作共享 机制，推动各行业CCUS商业模式的发展。

二是建立健全CCUS项目建设管理体系。CCUS涉及的行业范围广泛，项目 建设审批通常需要多个政府主管部门的参与。例如，碳捕集涉及不同碳源的工业 领域，碳利用则涉及化工、生物、建材、食品等多个行业，碳封存则涉及运输以 及地质领域，因此建立全产业链的CCUS项目面临复杂的审批要求和额外的管理 难度。未来，在国家层面应建立健全适配的CCUS项目建设管理体系，能够有效 解决跨部门、跨行业、跨领域的协调问题，提高CCUS项目建设和运营的效率与 质量，推动CCUS项目的快速发展，并促成CCUS产业集群的形成。

三是加强水泥CCUS标准顶层设计。建议组建CCUS标准化技术组织，统筹 规范标准的编制，避免重复工作和多头制定现象。进一步研究细化水泥领域的 CCUS标准体系。在CCUS关键技术、碳捕集与封存的计量和监测设备、工程建设 等领域编制一批重点标准；积极跟踪国际技术发展，参与国际标准化活动，开展 标准外文版制定，推进中国标准和中国技术走出去。 四是促进CCUS项目与碳市场的科学衔接。碳市场作为重要的市场化减排 机制，通过碳交易可以实现资源的优化配置、引导资金流动和促进环境政策的制 定，从而推动CCUS技术的发展。目前，亟需制定科学的水泥行业CCUS碳减排核 算方法，明确CCUS产业链中各环节的碳转移责任分配，并在利用和封存环节制 定有效的碳减排量计算方法，确保数据的可溯性和可验证性。完善优化相关法律 法规，制定科学合理的CCUS建设、运营、监管及终止等管理制度。 研究CCUS的优先领域，分阶段推动不同行业的CCUS项目纳入碳市场。根 据不同行业的碳排放特性、减排路径以及CCUS减排的必要性，逐步分阶段分行 业引入碳交易市场。由于水泥产品的生产过程中存在不可避免的工艺排放，且替 代性较低，相较于其他行业，水泥行业有必要率先纳入碳市场，通过碳市场的驱 动，加速CCUS技术的发展和应用。

五是提高CCUS建设各阶段资金支持。进一步细化CCUS项目的资金支持模 式和路径：在项目建设阶段，按照项目规模提供启动资金支持，以激发社会资金 27    |  中国水泥行业CCUS发展现状与展望 对CCUS项目的投资；在运行阶段，探索建立CCUS项目财税支持政策，例如给予 每吨CO2相应的税收抵免；对利用CCUS实现减碳的产品提供相应的税收优惠， 或在政府采购层面提高利用CCUS实现减碳的产品采购比例；建立CCUS基础设施 建设专项资金，引导上下游企业建设工业集群和运输设施，推动CCUS产业集群 化、规模化、商业化发展。 六是提高CCUS项目融资能力。在国家层面建立CCUS绿色金融平台或工作 机制，进一步加强和促进金融界对CCUS技术产业界的了解与合作，不断增强各 金融机构对CCUS项目投融资的信心，根据CCUS技术和项目特点，为水泥企业提 供多元化的投融资支持方式，在贷款融资方面给予支持和优惠。 七是加强国际合作。深化国际交流，积极参与相关议题下的多边机制，分 享中国经验与实践，主动搭建多边合作平台，推动技术交流与知识共享，加速 CCUS技术的研发和规模化应用。加强资金、技术和人才的协作，通过联合开展 试点项目与技术示范，促进创新成果的转化与推广，进一步降低技术应用成本。