世界和我国水泥工业低碳转型刻不容缓
2019年9月21~23日，联合国召开了全球气候变化对策高峰大会，130多个国家的政府首脑和主管官员出席，共同商讨了有关加紧防控全球气候变暖变热的危机问题。全球气候变化委员会（IPCC）的最新监测数据表明2011年至2015年的5年中，地球表面平均温度比工业化以前（约1885年）上升了仅0.2oC；而2015~2019年的5年中，竞猛升到1.1 oC，增速惊人。
这是至今为止地球温升最快，气候最热的5年，形势非常严峻，危机四伏！如果人类还不采取断然措施，防控全球气候变热（不是变暖）趋势的话，预计到2050年，全球气温将会上升5 oC以上，而不是2015年<巴黎协定>所计划的1.5~2.0 oC。届时大批冰川将加速融化，世界海平面将升高0.5米以上（2100年将超过1.0米），太平洋的全部岛屿国家将消逝，日本将丧失大部分土地。我国东南部沿海最富饶的许多省份也将被淹没，全世界的陆地面积将缩减25%以上。灾难性气候频发，干旱和森林火灾不断，农业遭受重创，粮食匮乏，疾病流行，直接威胁到人类生存。
所以联合国秘书长古特雷斯在大会上疾呼 ：“世界各国必须在气候危机终结我们的生命以前，采取紧急措施遏制气候快速变热的趋势”。要求各国的温室气体排放量，到2030年时比2017年的削减45%，到2050年达到二氧化碳零排放（碳中和）。会上，一批全球最大的投资所有者(总资产超过2万亿美元)承诺，在2050年以前，只是对碳中和领域进行投资, 意即燃煤发电和水泥行业将被排斥在其投资领域以外。还有130家各国的银行也签订了共同的协议，承诺将其业务与<巴黎协定>目标，以及联合国可持续发展目标保持一致。德英法以及北欧诸国已经承诺，2050年实现碳中和，芬兰承诺2035年达到二氧化碳零排放，属全球首创。
另外还有25个国家的世界知名企业团体共同承诺了，2050年实现碳中和，其中水泥混凝土行业的企业有两家，即德国的海德堡Heidelberg水泥集团和瑞士的拉豪LH水泥集团。
十分明显，以上种种迹象和动态，已经给全世界拉响了气候危机的强烈警报。各国各行业都必须继续提高各自原定的减碳目标。水泥行业更是首当其冲，如果不大幅减碳，水泥工业或将面临投资枯竭的生存危机。人们必须在“要水泥”和“去二氧化碳”两方面采取果断的合理的平衡措施，寻求两全之策。现今我国水泥产量占全球总量一半以上，因而这个矛盾更为突出。
兹将世界和我国水泥工业，如何提高碳减排目标的课题，笔者在联合国2018年《水泥工业低碳转型路线图》的基础上，借助模糊逻辑的数学模型推导，计算而得出的减碳目标值（暂且称之为现拟修正值），列于表1和表2中。笔者所提出的各项指标的现拟修正值都比联合国2018年的上述《路线图》中的原来目标预计值均有较大提高。这些都是按照水泥工业2050年基本达到碳中和的假设条件下估算得出的。
表1 世界水泥工业CO2 排放等指标的2018年原预计值及现拟修改值 (2019.10)
注： 1. 原预计值是按IEA, CSI, WBCSD 2018年《水泥工业低碳转型路线图》，全球温升< 2℃ 计算而得的。
2. 现拟修改值是笔者推导后按2050年水泥工业达到碳中和状态时计算而得的，仅供参考。
3. 水泥工业CO2总排放量为完全不采用CCS 时的排放量。
表2 中国水泥工业CO2 排放等指标的2018年原预计值及现拟修改值 (2019.10)
注：1.2.3的内容与表1中的相同。
笔者建立数学模型所设定的边界条件是，在现今的预分解窑（PC）水泥生产系统范畴内，为了全面实现水泥工业碳中和目标，各项行之有效的技术措施都要尽量发挥其潜能，谋求达到最佳的综合效益。表1和表2中各项指标计算数据的统计准确度的标准偏差小于+/-5%，其中或有考虑不周与谬误之处，欢迎指正，不胜感激。
显然，表1和表2中的修正目标，届时是否能达到，还将取决于各国政府和水泥行业的实际行动。但是可以看出CCS已成减碳的主力，承担着大部分的任务。因为其他的减碳措施，例如，降低单位能耗，增加混合材和替代燃料的占比，降低熟料系数，以及推广应用32.5水泥等措施，当今的国际先进水平实际上均已比较接近其理论值的“顶峰”，再改进的余地有限。所有的差额，只有依靠CCS来补齐，更凸显了亟需加紧CCS的研发，提高其效率，降低其成本的迫切性。这对各国政府和水泥工业也是一项十分严峻的挑战和考验。
笔者认为，在我国政府建立人类命运共同体，积极应对全球气候变化，以及履行国际责任担当的大国政策指导和支持下，我国水泥工业在经济和技术两方面均有较强实力，可以肯定，在2030年前我国将跻身世界水泥一流强国之列，并于2050年实现碳中和。因而在表2中，有些指标的修正值提高幅度较大，相信我国届时是可以全面完成的。因为我水泥需求(产量)已趋于高位平台的后期，开始进入下降期，2030年和2050年水泥产量预计将分别减到15亿吨和7.5亿吨，二氧化碳的减排量将随之明显减少，减碳任务正处于逐步减轻之中。加之我国水泥工业的生产技术指标大部分已达国际先进水平，所以，2050年实现碳中和应该是一件有把握的事。建议我国海螺、华新、金隅冀东、台泥、亚泥、中联、华润、塔牌、南方、红狮、上峰、东方希望等水泥集团，尽快将碳中和计划列入当前的议事日程，向海德堡和拉豪看齐。这不仅对我们企业自身的品质素修是一个很大的提升，同时还可为全国其他水泥企业做出示范和榜样，为世界水泥工业的低碳转型提供应有重要的贡献。
但是对世界水泥工业来说，2050年，是否能够实现表1所列的碳中和目标，笔者却颇有疑虑。谨此提出初步的估算数据供世界各国水泥界同仁们参考商讨。因为届时全球水泥需求(生产)总量并未减少，反而由41.77亿吨/a上升到46.89亿吨/a，增加了12%左右。许多发展中国家可能正值水泥需求(产量)的上升期或高位平台期。加之其水泥生产技术指标可能总体上还不够先进，致使减碳任务量比较繁重艰巨，预计2050年CCS将高达11亿吨之多。他们在经济上和技术上，是否具备足够的条件来实现碳中和的目标，尚有诸多国内外和主客观等各方面的不确定因素存在。需要国际大家庭提供必要的资金和技术援助，此乃发达国家当仁之举，义不容辞。这也正是2015年<巴黎协定>的基本精神之所在，更是对2019年联合国气候大会一再重申，再次强调的贯彻执行全球利益(生存)共同体重要理念的伟大实践。在应对气候变化，保卫人类生存共同家园的斗争中，每一个国家，每一个行业都必须承担相应的合理的义务和责任，并提供各自应有的贡献。
