目前，我国水泥企业全部采用新型干法生产技术，整体水平处于国际先进水平。分析单位水泥的碳排放构成和减排潜力，生产1吨水泥过程中，原料中的煅烧石灰石分解约376.7kgCO2，熟料中的煤炭燃烧排放约193kgCO2。将综合用电量（不含余热发电）转化为碳排放量。约46.9公斤。水泥是由水泥熟料与矿渣、粉煤灰、石灰石和少量石膏等混合材料混合而成。熟料生产过程中的碳排放量约占水泥碳排放量的92%（大量文献错误引用为60%~75%）。

综合行业现状和上述分析，水泥行业通过现有节能和石灰石原料替代技术的减碳空间有限（由于消耗巨大，替代资源有限）。未来五年关键窗口期，单位水泥碳排放平均降低5%，需要付出巨大努力。2030年至2035年，相关国际组织设定的“520kgCO2/吨水泥到524kgCO2/吨水泥”的目标将难以实现。对于水泥行业的碳中和以及CSI等提出的“单位水泥碳排放减少40%”的目标，我们期待颠覆性技术的出现。

由于水泥产品的特点、生产原材料、工艺流程和巨大的消耗，碳减排难度极大，时间和任务十分紧迫。业界有很多文献和评论讨论通过节能技术减少碳排放。结合水泥混凝土行业发展方向和我国国情，探讨总结了水泥行业减排的关键路径：“科学高效使用水泥，调整水泥产品结构；加强顶层设计。””完善生产者和消费者碳排放责任核算办法及各类责任分配办法等政策。

国际能源署（IEA）和CSI提出，水泥发展最重要的方向是从生产普通硅酸盐水泥转向生产混合水泥，并用混合料代替部分熟料。目前C30和高性能混凝土中的水泥熟料系数均在0.5以下。为降低单位水泥碳排放，提高建筑耐久性和经济社会效益，重点推广低熟料含量商品混凝土专用混合水泥和“高C2S、中C3S、低C3A”配制的通用水泥熟料”。笔者认为，按照上述减排路径和配套政策制定相关政策的减排效果远远超过节能技术和挖潜措施。

1、科学高效使用水泥，通过法规推动高碳产品降耗

该国已提议限制原油产量，预计政府将出台限制（减少）水泥熟料使用或高碳产品碳配额的措施。例如，中国水泥协会秘书长孔祥忠预测：“企业通过购买碳指标增产不宜乐观。未来可供交易的指标有限，碳价格可能会超过碳指标。”水泥价格上涨。对于产能严重过剩的水泥行业来说，要么减产，要么转型，要么退出，这是大势所趋。”

比尔盖茨曾表示，中国三年的水泥消耗量相当于美国自19世纪水泥发明以来的总消耗量。这是最惊人的统计数据。美国还建造了胡佛水坝、桥梁和高速公路。等待大项目。我国人口众多，而且还是一个发展中国家。然而，近十几年来，我国人均收入远低于发达国家，但人均年水泥消耗量却达到1.67吨左右，远远超过发达国家人均年水泥消耗量，大约是0.70吨。欧洲、美国、日本等国家处于快速发展时期。也可以分析预测，未来我国人均水泥需求量将大幅下降。

我国水泥消耗过多的主要原因是：浪费和过度消耗严重，水泥使用不科学；规划和长远概念薄弱，房屋和公路的工程设计和实际寿命较短（80年代以前城市住房的基本要求），拆迁、农村十年内房屋拆迁重建十分普遍，存在大量的公路等设施的改造和维护），以及制度体系和传统习惯势力等问题。

我国住房和基础设施建设、固定资产投资、终端能源消耗等承担的碳排放责任占总量的80%以上。科学合理的碳排放责任评估方法，辅以有针对性的碳减排政策，可以树立正确的价值取向，有效推动各方采取碳减排行动；这也有利于各利益相关方接受并承担各自的减排责任。安排义务。因此，通过水泥的高效、科学应用以及相关法规的制定，建筑领域大幅降低碳排放总量的潜力巨大，将有效促进水泥等行业碳排放总量的削减。

建议加强顶层设计，尽快制定完善建设项目报告主体（消费方）碳排放责任核算和管控措施等政策，并分行业、分产品制定实施细则。为了强化消费者对其消费行为的责任，其减碳行动主要是调整消费结构，减少高碳产品的消费、过度消费和浪费。此外，还要优化细化项目管理，强化管控和责任，降低水泥熟料消耗。

低碳建筑的发展与高性能混凝土和大体积混合材料的推广应用是一脉相承、相辅相成的。为了科学、合理、高效地使用水泥，减少单位投资（建筑及结构面积）水泥熟料使用量，提高水泥产品使用效率。要加快修订工程设计、施工、应用等技术标准和规范，完善低碳建筑标准，加大低熟料胶凝材料推广应用力度，制定配套政策措施。

2、调整水泥产品结构，适应现代混凝土技术和低碳要求

两年内，一旦国家向水泥企业发放碳排放配额，水泥行业的排放总量将被锁定。在碳排放指标的约束下，各企业如何运营碳资产、用好碳配额，如何提高单位产品效率、减少碳排放，是水泥企业迫切需要思考的问题。应对思路和措施总结如下：

推广低熟料含量商品混凝土、农房建筑混凝土和现场搅拌砂浆专用混合水泥，开发推广“高C2S、中C3S、低C3A矿物”组成的熟料及其配制的通用水泥，满足建筑业的需要。尽可能低的水灰比、高的长期强度和低的水化热，以提高混凝土的抗裂性和耐久性，延长建筑物的使用寿命，减少碳排放。转变观念，以集团标志、龙头企业标志推广为抓手，提高产品适用性，拓展差异化产品市场。上述方案措施也是碳减排的重点路径之一，也可以说是未来通用水泥产品结构调整的方向和指导思想。

减少熟料用量，用混合材料替代部分熟料是水泥混凝土行业的发展趋势。也是提高建筑寿命、促进水泥混凝土行业健康低碳发展的必然选择。水泥是半成品，只能用于配制混凝土。清华大学教授严培钰在《关于我国水泥产品结构调整的几点看法》中指出：“欧洲大部分国家预拌混凝土的强度等级在C15至C35之间。相关高管对此知之甚少。”对于国际水泥标准，水泥用量以及对混凝土行业的了解都非常有限，现在混凝土对工作性能的要求非常高，要求浆料含量高，用水量低，我国使用的水泥用量只有150kg左右/m3，熟料系数低于0.5。通过调整混凝土配合比，可以方便地用不同标号的混凝土配制出不同强度的水泥。目前，我国混凝土早期开裂、强度收缩导致耐久性差等问题十分普遍，造成巨大的经济损失，并增加了碳排放。主要原因之一恰恰与早强高强混凝土的使用有关。普通水泥等强度水泥也是导致混凝土工程质量问题和纠纷日益严重的主要因素。清华大学连慧珍教授极力主张水泥厂添加外加剂以提高工程质量。在搅拌站中添加外加剂有很多缺点。笔者在《混凝土》、《中国水泥》等杂志上发表多篇专题文章对上述问题进行分析和讨论。

我国水泥中的熟料系数为0.678。如果降低到0.55，则在工厂水泥的基础上，碳排放量可减少18%，非常有利于水泥企业合理利用碳配额资源。

3、水泥行业现状、核算及碳达峰时间预测

1、吨水泥和吨水泥熟料CO2排放量计算

相关参数及数值：标准煤排放系数为2.66，用电量排放系数为0.853；煅烧1吨石灰石排放CO2为440kg（排放系数0.44）；生料中石灰石比例为82%，生熟料折算系数为1.54；国内吨熟料平均标准煤耗为107公斤。烘干线配有余热发电装置。吨熟料平均综合电耗（不含余热发电）30kWh。吨水泥平均综合电耗（不含余热发电）55kWh。

2020年我国水泥熟料消费平均占比=水泥产量/熟料消费量

=23.77/(15.79 进口熟料0.33)=0.678；

生产1吨熟料CO2排放量：1000*0.82*1.54*0.44 107*2.66 30*0.853=865.8kg

生产1吨水泥CO2排放量：1000*0.82*1.54*0.678*0.44 107*2.66*0.678 55*0.853=616.6kg

2020年，我国水泥行业CO2排放总量约为23.77*0.6166=14.66亿吨，其中湖南水泥产量1.103亿吨，CO2排放量为1.103*0.6166=68万吨。

2、水泥行业碳达峰时间及消费总量预测

2020年，中国水泥产量23.77亿吨，占全球57%。2011年至2019年，年产量分别为2.06、21.8、24.1、24.76、23.5、24.03、23.2、2.177、23.3亿吨，年水泥消耗量超过20亿吨。

欧、美、日、韩等发达国家水泥消费的平台期为七八年，几乎是同样的格局。拐点过后，总需求出现大幅下滑。目前，发达国家水泥产销量约为高峰期的一半，甚至略高于消费高峰期的三分之一。2020年，我国熟料产量15.79亿吨，进口熟料3337万吨，熟料总消耗量突破16亿吨，创历史新高。

今年湖南省水泥市场需求明显疲软。加之阴雨天较多，5月份水泥企业用电量大幅下降，环比下降9.2%，同比下降5.5%。笔者综合分析认为，2011年以来，我国水泥消费需求总量创10年来新高。预计很快就会进入平台期末期。从2022年开始，我国水泥产销量和熟料消费量将进入下降通道，三年后可能出现较大幅度下降。如果下降到发达国家人均年消费峰值0.70吨水平，我国水泥产销量将在10亿吨左右。

笔者预测，我国水泥行业将在两年内达到碳峰值。（作者丁美蓉为湖南省工业和信息化厅原材料处二级研究员、湖南省硅酸盐学会副理事长）