IEA：水泥行业低碳转型技术路线图（英文版）（61页）.pdf

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1、与RTS相比，减少熟料与水泥的比例可产生2.9亿吨二氧化碳，或到2050年2DS全球累积二氧化碳减排量的37%。这相当于目前全球水泥生产二氧化碳直接排放量的128%。熟料是大多数类型水泥的主要成分;当水泥与水发生反应时，它会导致水泥变硬。熟料在水泥中的质量份额定义为熟料与水泥的比例。其他可能的水泥成分包括石膏、天然火山材料、石灰石和工业副产品，如GGBFS和粉煤灰。熟料与水泥的比例依赖于地区标准来设定水泥的用量，这些水泥必须融入混凝土产品中，以满足不同最终用途所需的机械性能和耐久性。普通PC通常含有90%以上的熟料，其余为石膏和细石灰石。低熟料与水泥比的混合水泥需要更少的熟料，因此在制造时产生

2、更少的二氧化碳排放，因为一些熟料替代品的二氧化碳足迹很低，甚至为零。在2DS中，通过增加水泥成分而不是熟料的使用，以及增加混合水泥的渗透性，到2050年，全球熟料与水泥的比率将达到0.60(图12)。这相比2014年的0.65，水泥过程CO2强度降低了30%，全球平均达到0.24 t过程CO2/t水泥。与能源相关的二氧化碳排放也减少了，因为对熟料生产的需求减少了(与RTS相比，到2050年累计避免了5gt熟料)。在全球水泥行业，降低熟料与水泥的比例作为一项碳减排战略，在2DS期间，与RTS相比，可累计节省2.9亿吨二氧化碳，相当于当前年度全球工业直接二氧化碳排放量的近35%。在生铁生产过程中产

3、生的矿渣料可以在水泥中以较高的比例集成。例如，一项欧洲标准(CEN, 2000)涵盖了几种水泥，其质量指标高达95%的GGBFS。国际能源署估计，2014年全球高炉和钢渣产量为480-560吨/年。飞灰是由煤粉炉(例如以煤为基础的热电厂)产生的烟气中粉尘颗粒分离而产生的。据估计，全球每年可获得的粉煤灰超过675公吨，但质量的高度可变导致水泥中使用的粉煤灰数量减少，估计占全球水泥产量的5%左右基于技术性能原因，粉煤灰在水泥中的使用被限制在25-35% (ECRA和CSI, 2017)。水泥中使用矿粉料和粉煤灰产生的热能和电能损失有关通过减少熟料生产需求而节省的能源可以抵消干燥、研磨和混合的影响(

4、ECRA和CSI, 2017)。虽然水泥中含有GGBFS和硅质粉煤灰可能具有较低的短期强度，但这些成分的高份额导致长期强度的增加，并且在GGBFS的情况下具有更好的抗腐蚀性剂渗透能力(ECRA和CSI, 2017)。在2DS中，GGBFS和粉煤灰的可用性将会下降，这将增加工业企业对这些副产品的竞争。在这种情况下，钢铁行业将从目前广泛使用的高炉路线转向以废渣为基础的电弧炉，这是一种能源密集度较低的方式，并优化了直接还原铁和冶炼还原路线，这是一种碳密集度较低的方式，以应对限制碳排放。材料效率策略也支持钢铁行业在2DS中减少碳足迹。要做到这一点，可以从消费者那里获得更多用于重熔的废料，并通过提高制造和半制造产量来减少对粗钢的总体需求，同时向钢铁产品用户提供同样的服务。燃煤电厂和工业取暖器在2DS的市场份额将大幅下降，因为发电和工业取暖器的二氧化碳排放量将大幅减少，从而影响飞灰的可用性。预计到2050年，胶结料和粉煤灰在全球水泥生产中的质量份额将减少一半以上。这增加了探索替代水泥成分的必要性，以避免熟料与水泥比的增加，甚至支持其降低。