2023年支持水泥行業碳達峰、碳中和標準體系建設-六項行業標準的制定研究報告-中國建筑材料聯合會_第1頁
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文檔簡介

1系建設-六項行業標準的制定研究SupporttheConstructionofStandardSystemforCementIndustrytoAchieveCarbonPeakingandCarbonNeutrality-ResearchontheFormulationofSixIndustrialStandards中國建筑材料聯合會2023.5.262關于作者周麗瑋,教授級高工,現任中國建筑材料聯合會副秘書長兼標準質量部主任,聯系方式zlw@c本研究由中國建筑材料聯合會統籌撰寫,由能源基金會(美國)北京辦事處提在本項目研究過程中,研究團隊得到了建材行業骨干單位的大力支持,包括:華新水泥股份有限公司、北京國建聯信認證中心有限公司、安徽海螺水泥股份有3 4 6 7 11 4一、項目概況(一)政策背景習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布中實現碳中和。為推進國家“雙碳”目標的順利實現,黨中央、國《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確提出,要建立健全碳達峰、碳中和標準計量體系。加快完善地區、行業、企業、產品等碳排放核查核算報告標準,建立統一規范的碳核算體系。制定重點行業和產品溫室氣體排放標準,完善低碳產品標準標識制度。推進規?;疾都门c封《國家標準化發展綱要》提出,建立健全碳達峰、碳中和標準。加快節能標準更新升級,抓緊修訂一批能耗限額、產品設備能效強制性國家標準,提升重點產品能耗限額要求,擴大能耗限額標準覆蓋范圍,完善能源核算、檢測認證、評估、審計等配套標準。加快完善地區、行業、企業、產品等碳排放核查核算標準。制定重點行業和產品溫室氣體排放標準,完善低碳產品標準標識制度。完善可再生能源標準,研究制定生態碳匯、碳捕集利用與5規范的碳排放統計核算體系。加強碳排放統計核算能力建設,深化核算方法研究,加快建立統一規范的碳排放統計核算體系。建立健全碳排放計量體系。健全法律法規標準。完善工業綠色低碳標準體系。建立重點企業碳排放核算、報告、核查等標準,探索建立重點產品全生命周期碳足跡標準。積極參與國際能效、低碳了《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》,在建設碳達峰、碳中和標準領域國家標準體系中提出,加快制定溫室氣體排放核算、報告和核查,溫室氣體減排效果評估、溫室氣體管理信息披露方面的標準。推動碳排放管理體系、碳足跡、碳匯、碳中和、碳排放權交易、氣候投融資等重點標準制定。完善碳捕集利用與封存、低碳技術評價等標準,發揮標準對碳前沿技實現碳達峰、碳中和,是中國實現可持續發展、高質量發展的內在要求,也是推動構建人類命運共同體的必然選擇。在此背景下,采取有效措施推動水泥行業節能降碳改造升級,實現綠色低碳轉型,對建材行業提前實現碳達峰,助力國家總體實現碳達峰碳中和目標,構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互6(二)行業背景中國是水泥生產與消費大國,目前全國水泥企業數量超過業約2/3,此外還有十余家水泥配置站。全國熟料實際總產能20.2億噸,水泥產能38.30億噸。2021年全國水泥累計產量水泥行業碳排放分為直接排放和間接排放,直接排放包括燃料燃燒排放和生產過程(碳酸鹽分解)排放兩部分;間接排放包括水泥生產環節中的電力消耗、以及發電、供熱和運輸等非生產 產過程,其中碳酸鹽分解所排放的CO2,約占碳排放總量的60%; 動并加強包括政策研究、科技創新、標準質量等系列工作,在國家發改委、工信部、生態環境部等政府部門的領導下,先后組織家碳達峰行動方案》、水泥平板玻璃建筑陶瓷衛生陶瓷等四個重7點產業《節能降碳改造升級實施方案》等的編制工作。上述相關研究表明,促進水泥行業低碳轉型和實現雙碳目標須采取一系列創新措施,包括全面開展水泥生產過程能效提升行動,大力推進原/燃料替代、CCUS等突破性技術,以及研發和應用低碳水泥產標準對于規范引導行業的發展具有關鍵作用。此前,在促進產業節能環保和綠色制造方面,先后發布和實施了水泥單位產品能耗限額、能源管理體系實施指南、水泥生產企業能源計量器具配備和管理要求、綠色工廠評價等標準,為行業轉型升級提供了品方面開展了一系列攻關和示范,但由于缺少標準化技術規范的支撐和驅動,特別是在窯爐尾氣CO2利用、高比例燃料替代以及水泥窯爐煙氣二氧化碳捕集與純化催化轉化利用方面,以及對項目節能降碳量評估與水泥的低碳產品評價方法等方面,不利于先進技術的推廣應用及促進行業的綠色低碳轉型。因此,亟需開展相應的標準研究,包括節能降碳技術的減碳量評估、低碳產品評價,以及開發和推廣新型技術裝備的技術規范等,從而為水泥及(三)項目主要研究內容、目的和意義8《支持水泥行業碳達峰、碳中和系列標準建設—六項行業標準的制定研究》項目中,在能源基金會支持下開展細致的研究工作并最終提出征求意見稿,具體包括《水泥窯煙氣二氧化碳捕集技術規范》《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范水泥窯煙氣碳捕集項目》《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生產水泥熟料的燃料替代項目》《低碳產品評價技術規范通用硅酸鹽水泥》《水泥制品養護固碳技術規范》和《建材產品生命通過開展本研究,加快完善建材工業水泥領域低碳標準體系,全面提升水泥行業綠色低碳、節能減排水平,用更高的標準引領(1)完善水泥行業低碳標準體系,引領建材工業綠色低碳發展。水泥制造因其工藝特點,碳排放約占建材工業排放總量的70%,是建材行業碳排放重點領域。在碳達峰碳中和的目標背景下,中國水泥行業低碳技術創新步伐加快,新產品不斷涌現,不僅消納了大量的垃圾與固體廢棄物,而且能源和原材料消耗逐年下降,社會效益十分顯著。但低碳新技術、新工藝、新產品和碳排放核算、核查、減排效果評估方法等標準缺失,通過開展本研9究,能加快完善水泥行業低碳標準體系,搭建好全面引領建材工(2)推動水泥行業科技成果標準化,促進低碳技術工藝推廣應用。中國開展碳捕集、利用和封存技術相對較早,但主要用建立全球首個水泥窯碳捕集純化示范項目,實現了5萬噸/年的了關鍵技術路徑。通過開展本研究,用標準化手段推動水泥行業碳捕集技術、固碳技術的推廣應用,將有助于充分發揮低碳標準的規范和引領作用,促進水泥企業末端降碳技術推廣應用,實現(3)解決項目層面碳減排量統計核算方法標準缺失問題,規范碳排放統計核算體系建設。中國建材工業目前僅有GB/T碳項目的碳減排量統計核算標準。通過開展本研究,針對水泥行業碳捕集、燃料替代等降碳項目提出科學的碳減排量統計核算方法標準,提高低碳項目減排效率,為中國加速建立健全統一規范的碳排放統計核算制度提供了關鍵依據,也是支撐“雙碳”目標(4)開展低碳產品評價,推動水泥企業綠色低碳轉型。為促進低碳經濟的發展,鼓勵企業生產低碳產品和提供低碳服務,越來越多的國家在相關機構的支持和倡導下,評估和披露產品生命周期內的碳排放環境行為,向產品授予碳標志,開展低碳產品認證。目前,已有英國、德國、日本、韓國等十幾個國家開展低碳產品認證,中國在低碳產品評價認證方面的工作剛起步,建材行業還沒有低碳產品相關標準。通過開展本研究,針對建材行業水泥這類典型的高碳值的產品,以產品生命周期理念提出低碳產品評價標準,為低碳水泥產品認證工作提供依據,促進低碳水泥(四)項目完成情況務要求全部完成。其中,完成《水泥窯煙氣二氧化碳捕集技術規表1項目完成情況表型1稿2稿3稿4稿5稿6二、低碳標準化現狀(一)國內外低碳標準化現狀年底,國際范圍內,應對氣候變化的標準已經覆蓋了能源管理、環境管理、循環經濟、建筑、交通等眾多行業,ISO發布的相關在中國,《碳達峰碳中和標準體系建設指南》的體系框架將“雙碳”標準劃分為基礎通用、碳減排、碳清除和市場化機制等“雙碳”標準的實施與構建因參與主體多、涉及領域廣,覆蓋范圍大,使其成為一項長期、系統、復雜的工作。目前中國“雙碳”標準體系建設處在從小到大、從點到面、從普遍適用性質的通則標準向多行業、多環節適用性具體標準發展的關鍵時期,離全面支撐“雙碳”目標的實現尚有差距。(二)水泥行業低碳標準化現狀國際上,目前提出的低碳標準或規范文件的范圍適用于所有實體和個人以及標的物,尚無專門針對水泥行業/產品的低碳標序號標準名稱標準號/文件名稱備注123456789十四五之前,中國水泥行業在政策引導下,是以節能減排、資源綜合利用為重點發展方向,在此期間,水泥行業低碳標準化工作主要依托課題研究等形式推進,加上國家層面的低碳標準體系缺失,并未成體系開展標準化研究,因此進表2建材行業現有低碳標準匯總表序號標準名稱標準號/計劃號標準類型12345十四五是中國高質量發展的關鍵時期,也是水泥行業實現綠色低碳發展的重要窗口期。隨著各項“雙碳”政策的不斷出臺以及《碳達峰碳中和標準體系建設指南》《工業領域碳達峰碳中和泥行業低碳標準化工作迎來了快速發展,多項標準計劃得到了批表4水泥行業低碳標準計劃匯總表序號計劃號項目名稱1基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生產水泥熟料的燃料替2345序號計劃號項目名稱6789工業和信息化部、國家發展和改革委員會、生態環境部、住房和城鄉建設部等四部門近日聯合印發《建材行業碳達峰實施方案》中明確了行業發展的五大重點任務(強化總量控制、推動原料替代、轉換用能結構、加快綠色創新、推動綠色制造)。在總量控制方面,主要是要發揮政策引導作用,加快水泥行業落后產能退出、產能置換、錯峰生產等。在推動原料替代方面,水泥行業降碳潛力巨大(據統計,生產過程排放約占建材行業CO2排放),升固廢利用水平和加快發展新型低碳膠凝材料等,目前受技術成熟度、原材料產地依賴性大等影響,更多處于研究階段。在轉換用能結構方面,主要包括加大替代燃料利用、加快清潔綠色能源應用、提高能源利用效率水平等。國內外水泥企業在替代燃料利用技術相對較為成熟,拉豪、海德堡、西麥斯等國際知名企業部前中國水泥行業使用替代燃料技術的生產線占比約18%(近300條),據測算水泥窯協同處置的燃料熱能利用效率約70%(垃圾燃燒發電小于25%),通過轉換用能結構降碳潛力巨大。在加快綠色創新方面,包括研發重大關鍵低碳技術、推廣節能降碳技術裝備、數字化轉型,其中關于重大關鍵低碳技術,建材行業發布了《水泥行業碳減排技術指南》,主要涵蓋能效提升、原燃料替代、低碳水泥和碳捕集封存等技術,并給出各項技術的降碳預期效果,為水泥企業開展節能降碳技術改造提供參考。在推動綠色制造方面,包括構建高效清潔生產體系、綠色低碳產品體系、加氣二氧化碳捕集、養護固碳、低碳產品評價等標準,加快行業實現轉換用能結構、綠色創新和綠色制造等任務,更符合當前實際,(三)六項行業標準國內外情況目前,在水泥行業碳捕集方面國際上的標準有ISO/TR ), 的各種碳捕集技術(化學吸收法、富氧/全氧燃燒、直接分離法、變壓吸附法和鈣循環法等等),簡要介紹了在水泥行業具有潛在 面的技術內容?!端喔G煙氣二氧化碳捕集技術規范》是目前中國水泥行業唯一的碳捕集標準,是基于中國水泥行業應用CCUS技主要對CCUS系統和工藝技術內容進行了細致規定,更具有可操作2.《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范水泥窯煙氣碳捕集項目》和《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生目前,國際上關于基于項目層面的碳排放核算規范有Accounting(溫室氣體專案減量議定書)、ISO14064-2:2019對溫室氣體排放和清除的量化與報告的規范及指南),上述規范規定了項目層面上溫室氣體(GHG)減排或清除增加活動量化、同要求,尚無專門針對水泥行業的項目減排量評估規范。國內關于水泥的項目減排量評估規范有GB/T33760-2017《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范通用要求》和GB/T33756-2017《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生產水泥熟料的原的,內容上協調一致。GB/T33756-2017與本項目的二氧化碳減排量評估技術規范水泥窯煙氣碳捕集項目》、《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生產水泥熟料的燃料替代項目》等3個標準是依據中國水泥具體技術項目,在GB/T減排量評價提出了共性要求,對于水泥行業具體項目減排量評價國際上尚無低碳產品評價技術規范標準,但是在低碳產品認證方面已經開展了系列工作。國外開展低碳產品認證,普遍采用第三方認證機構實施評價,權威的認可機構對認證機構的能力進行審核和監督、政府和社會采信認證結果的機制,評價過程依據的是產品碳足跡,生命周期中單位產品碳排放量低于一定數值,將會給予碳標簽、碳等級或碳得分(各國家、各領域形式不同)。其中產品碳足跡核算采用的是PAS2060《碳中和證明規范術規范通用硅酸鹽水泥》中單位產品碳排放也是采用生命周期理念核算水泥在原材料獲取、生產階段的碳排放量,核算方法與但經查詢,國際上沒有水泥制品養護固碳相關標準規范,主要原因有兩方面,一是該技術成本較高,二是頭部企業將技術轉化為專利,導致推廣應用存在一定困難?!端嘀破佛B護固碳技術規范》是基于中國建材企業當前的產業化情況制定的,兼顧了已經評價產品生產消費全過程的資源效率與環境影響的國際標準方法,境產品聲明—建筑產品類別的核心規則》。中國GB/T24040-分析方法,近年來在國內外得到廣泛重視。由于建材產品種類繁多,生命周期各階段存在較大區別,《建材產品生命周期評價技了適用于建材產品的生命周期評價方法,標準制定原則和內容與建材產品原料與能源獲?。ˋ1-A3)、產品生產(B1-B2)、產品銷售(C)、施工和使用(D1-D3)、生命周期末端(E1-E4)五個生命周期階段2)同時考慮了節能類建材產品、產能類建材產品的生命周期評價,給出了常見建材產品從搖籃到大門(A1-B2)、從搖籃到墳墓(A1-E4)等的功能單位定義示例,使標準具有可參考性、可操作性3)給出了詳細的現場數據、三、主要研究內容(一)《水泥窯煙氣二氧化碳捕集技術規范》作為資源能源依賴性的水泥行業,即使綠電發展到能夠足以替代化石能源,但仍然會產生大量的二氧化碳排放,研究指出,剩余。據行業估算,依據現有先進技術水平,水泥企業在全生產現碳中和,需要大力開展固碳技術研究。目前,碳捕集純化技術可以捕集大量的尾氣排放中的二氧化碳,也被認為是未來大規模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖可行的技術之一。該標準是以安徽海螺水泥股份公司白馬山水泥廠世界首條CO2捕集示范項目為依托開展制定的,以指導水泥企業建設碳捕集項目,進一步推廣應用碳捕集技術,規范碳捕集技術的推廣應用和項目的建設運行管理,為全國乃至全球水泥行業CO2捕集利用提供引領示范作標準中規定了水泥窯煙氣二氧化碳捕集技術規范的系統工藝與裝備、安全與職業衛生、運行與維護管理、項目建設及驗收等水泥窯煙氣二氧化碳捕集純化裝置主要包括煙氣預處理系統、特點,目前從水泥窯煙氣中分離CO2的技術主要有化學物理吸收法、膜分離法、吸附分離法、低溫分離法等技術。研究表明,針對水泥窯煙氣,化學吸收法是分離方法中經濟性最好的一種方法,同時通過調研發現,國內外已建成的煙氣二氧化碳捕引入富氧燃燒技術的水泥窯煙氣可考慮采用變壓吸附等方法,降目前中國建材行業唯一的安徽海螺水泥股份有限公司白馬山 系統工藝與裝備部分對二氧化碳捕集與純化系統中每個子系統進行了描述,同時對壓力容器、塔式容器、換熱器、閥門等設選用的化學吸收劑應具備CO2吸收能力較強、吸收腐蝕性小、不易降解、不易發泡,能夠回收利用等。通過對化學煙氣預處理系統包括引風機、水洗脫硫塔、煙氣降溫水洗泵、脫硫泵、脫硫水洗泵、脫硫液配制罐、硫化物中和回收反應罐、脫硫液再生循環泵、降溫水洗罐、塔頂煙氣水洗罐、脫硫液罐等。化物、氮氧化物、氯化物等影響導致失去活性,所以進入吸收塔塔器按其結構可分為兩大類:板式塔和填料塔。當前在選擇塔型時,主要考慮的重點往往是處理能力和分離效率,對于煙氣吸收解吸過程而言,由于物理吸收過程效率較低,且煙氣及吸收溶液均有一定的腐蝕性,因此更宜選擇填料塔。目前國內及國際上建造的幾套煙氣二氧化碳捕集裝置中,吸收塔和再生塔均選用吸收劑再生系統核心是溶液解吸塔。由于整個過程解吸塔塔頂溫度較高,因此應在塔頂出口管道設置溫度檢測及高低溫報警。為避免塔頂帶出更多水分,增大系統能耗,再生塔一般采用微正脫硫、吸附、精餾、冷卻、液化、儲存,使CO2達到工業級、食品級或其他要求。一般解吸塔出來的氣體應排空一段時間,檢測必須用固體脫硫劑將其吸附凈化才能達標。對于干燥過程,必須用大吸附量高選擇性的固體吸附劑才能吸附達標。對于吸附過程,爐加熱消除金屬熱加工過程產生的內應力。當液體儲罐體積大于采用16MnDR所設計的罐壁很厚很重,球罐大都換成機械強度更高的07MnNiVDR(調質)材質制作,便于減小壁厚進而減輕罐體重量。低溫液體儲罐內液體的充裝系數不能大于0.9,罐頂要留有氣態空間,便于充裝槽車時能夠和車頂氣體進行壓力平衡,保證碳捕集與純化系統應設置自動檢測及控制系統。有毒氣體應符合國家現行標準規定。操作者應遵守檢測規定,遇到參數異常情況及時進行工藝調控,保證碳捕集系統正常穩定運行。此外,該標準還對系統的熱工參數、服務器配置、熱工保護系統應遵循(二)《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范水泥窯煙氣碳捕集項目》通過原料替代方式減少的CO2排放量十分有限,碳捕集技術是目前水泥行業唯一能進行大量深度脫碳的減排技術,且通過碳捕集得到CO2進行純化處理,還可作為資源循集技術未來將在水泥行業產生巨大的減排效果。研究建立一套適用于企業、區域及行業尺度的基于水泥窯煙氣碳捕集項目的二氧化碳減排評價技術規范,制定可操作強、適用面較廣的水泥窯煙氣碳捕集項目二氧化碳減排評價標準,將有助于各利益相關方更深入地了解水泥窯煙氣捕集項目的預期效果,提升企業應用降碳該標準按照GB/T33760-2017《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范通用要求》規定的原則、要求與方法,提出了水泥窯煙氣碳捕集項目二氧化碳減排量評估的邊界、基準線情景以該標準參考有關文獻,并結合前期調研情況,確定了項目邊項目邊界:應包括與水泥窯碳捕集項目有關的和受水泥窯碳基準線情景確定:對于改建項目,該標準設定的基準線情景為改建前的水泥熟料生產線。對于新建水泥窯煙氣碳捕集項目,該標準設定的基準線情景為項目所在地(省級行政區內)采用行GB/T33760-2017《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范通用要求》中,規定應根據項目類型和溫室氣體源的特點,選擇適用的評估方法(如已發布的國家標準、指南等技術性文件或已備案的國家溫室氣體自愿減排方法學),分別對項目和基準線情景下的每個溫室氣體源中的每一種溫室氣體在一定時期內的目前碳捕集技術在水泥行業應用較少,還處于研究階段,工程應用還處于試點階段,雙碳目標后,國家多項政策中都提到要推進規模化碳捕集利用與封存技術研發、示范和產業化應用。針對發展中的水泥窯碳捕集項目,目前還沒有對項目實際減排量進行評估的相應的技術依據,考慮到未來水泥窯碳捕集項目發展趨勢,該標準為水泥窯碳捕集項目二氧化碳減排量評估提供技術支撐,該標準目前選擇核算法作為評估減排量的方法,鑒于這是第一個水泥窯碳捕集項目減排量評估標準,且水泥窯碳捕集技術還不成熟,因此,核算法是目前階段最直接且最便于實施和推廣鑒于以上兩方面原因,該標準在減排量評估方法中采用了核算法,但CO2在線監測設備已在電廠試點應用,水泥行業還未應用,暫時無法驗證,因此項目可依據核算法對減排量進行評估,后期如CO2在線監測設備在水泥行業已推廣應用,可考慮修訂標該標準采用核算法對水泥窯煙氣碳捕集項目減排量進行評估。核算法:根據現場調研情況,白馬山水泥廠目前碳捕集量采用計量器具進行計量,考慮到碳捕集項目還處于試點階段,未來其他碳捕集項目捕集工藝及吸收劑選擇的不確定性,以及標準應具有的適應性和可推廣性,該標準中核算法考慮配合計量器具進二氧化碳捕集系統較復雜,主要流程為窯尾煙氣通過引風機進入脫硫水洗塔,脫硫處理后進入吸收塔。吸收塔內的有機胺溶液對煙氣中CO2進行選擇性吸收,生成不穩定的化合物。剩余煙氣通過分水罐后排向大氣。有機胺溶液進入解吸塔中利用窯尾發電產生蒸汽對溶液加熱解析,得到純度較高的CO2。純度較高的經過精餾塔后在成品罐中收集。捕集過程中使用到的能源為電力和余熱發電蒸汽。收集到的CO2通過入成品罐的管道流量計進行水泥窯煙氣碳捕集項目二氧化碳減排量評估的監測程序制定測量儀器/表精度應滿足相關要求,定期檢定和校準,檢定和校準機構應具有測量儀器/表檢定資質,檢定和校準相關要求在項目實施中,項目業主應按照規范實施監測準則和程序,析有關數據,并對數據存檔,保證測量管理體系符合質量和規范(三)《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生產水泥熟料的燃料替代項目》 的宣言及一系列頂層政策文件、行業“十四五”規劃的陸續出臺,國內水泥窯正加速由傳統的協同處置過渡到替代燃料的大量使用。以城市固體廢棄物、工業廢棄物及副產物、生物質為原料,經適當預處理后制備成目前全國水泥窯協同處置線比例已達22%,但現有方法學使用效力較低,亟待科學評估企業采用水泥窯燃料替代項目減排量的效果,補充全國碳排放權交易體系的抵消機制、部分納入管控的重點排放單位自主減排和建設項目環境影響評價該標準按照GB/T33760-2017《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范通用要求》規定的原則、要求與方法,提出了水泥窯燃料替代項目二氧化碳減排量評估的邊界、基準線情景以及該標準充分考慮現有標準體系、編制目的,考慮生產水泥熟料過程中應用替代燃料項目后,對水泥熟料生產環節CO2的主要減排項目,參照《水泥生產企業溫室氣體排放報告補充數據表》項目邊界:應包括與水泥窯燃料替代項目有關的和受水泥窯燃料替代項目影響的設備、設施(系統)或組織等。具體來說,項目核算邊界從原燃料進入生產廠區開始,包括水泥熟料的原燃料及生料制備、熟料燒成,熟料到熟料庫頂為止,不包括廠區內輔助生產系統以及附屬生產系統,不包含項目工廠內的替代燃料基準線情景確定:對于改建項目,該標準設定的基準線情景為改建前的水泥熟料生產線,宜使用改造前的核查報告。對于新建水泥窯燃料替代項目,該標準設定的基準線情景為項目所在地采用行業主流技術的水泥熟料生產線,且未采用燃料替代項目,清潔發展機制(CDM)中的《Partialsubstitutionof中利用替代燃料或低碳燃料部分替代化石燃料》方法學。不同其承諾的強制減排義務,根據《碳排放權交易管理辦法》(試行)中第二十九條:“用于抵消的國家核證自愿減排量,不得來自納入全國碳排放權交易市場配額管理的減排項目?!币虼耍嘈袠I中被替代的化石燃料所帶來的碳減排無法再次用于抵消的國家核證自愿減排量。另外,阻止生物質廢棄物處理或無控燃燒而避免的甲烷排放量大,但生物質廢棄物種類繁多、缺乏數據基礎,考慮到現階段監測法難以扣除使用替代燃料和協同處置廢棄物產生的碳排放(碳中性),為減少不確定性,該標準采用核算核算法:減排量計算與基準線排放量相比,項目減少的CO2排放量即為該項目的減排量。一定時期內因減排項目產生的減排(四)《低碳產品評價技術規范通用硅酸鹽水泥》低碳產品是指與同類產品或者相同功能的產品相比,碳排放量值符合相關低碳產品評價標準或者技術規范要求的產品。國際服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》,此規范主要基于另一個制造商時截止。2013年,國際標準化組織發布了ISO/TS14067:2013《產品碳足跡量化和溝通的要求和指南》,也是基于生命周期評價進行碳足跡的計算,但在系統邊界設定與PAS2050有所不同,允許忽略一些次要工藝,并需依據各方研究結果選定截斷準則。此文件中特別提到如果碳足跡評估的目的是要與消費者溝通,其計算應包括生命周期的所有階段;而對于內部應用(如內部業務、供應鏈優化與設計支持),也可量化產品生命周2013年2月,中國發布《低碳產品認證管理暫行辦法》辦法》)為低碳產品認證提供了規范化、統一化的框架性要求,對于不同產品類別的具體認證模式在低碳產品認證規則中規定。第一批納入認證體系的硅酸鹽水泥、平板玻璃、鋁合金建筑型材實施規則中,主要都是針對制造,以簡化低碳產品認證的工作。這與國外普遍采用的全生命周期評價的低碳產品認證評價方法存在著顯著不同,忽略了原材料、分銷和零售以及廢棄和回收等過為強化與國際通用低碳標準的銜接,兼顧可操作性、數據準確性和成本等現實情況,該標準的核算邊界包括水泥產品生命周期中的原材料獲取和生產制造兩大階段,為水泥低碳產品認證提供依據。對于水泥產品生命周期中銷售、使用等環節將作為水泥(1)原料與能源獲取階段(A1-A3)。A1,產品制造所需原料(如石灰石、粘土等)開采、加工過程,以及替代原料的預處理過程;A2,能源(如煤、電力、柴油等)的開采、加工過程,替代燃料的預處理過程;A3,運輸至工廠階段:原料、能源到工(2)產品生產階段(B1-B2)。B1,水泥(熟料)產品制造從原料進廠到產品產出的過程;B2,原料、能源在場內的運輸過統計周期:低碳產品評價的數據應基于可計量的統計期進行通用硅酸鹽水泥和通用水泥熟料低碳產品評價所涉及的溫室氣體類型包含二氧化碳(CO2)、甲烷(CH),的單位熟料碳排放量作為1級限額值,20%的單位熟料碳排放量作產品類別單位在水泥產品碳排放限額值計算過程中,需要考慮生產水泥產通過對調研企業數據分析,在含有熟料線的水泥產品34家企泥產品原材料獲取(除熟料外)的排放占比在0.29%-3.90%范圍內,見圖4。原材料獲取(除熟料外)的碳排放修正系數選取兩產品類別代號混合材(%)強度等級0>5且≤20>20且≤50>50且≤70泥>20且≤40泥>20且≤40>20且≤50(五)《水泥制品養護固碳技術規范》上述內容提到,水泥行業通過采取其他常規減排方案后,仍中和的必經之路。雖然中國水泥企業已實現了水泥窯煙氣二氧化碳捕集技術應用,但當前水泥窯應用CCUS項目存在技術不成熟,運行成本高,捕集后的二氧化碳應用范圍較窄等現實問題,以至于各大水泥企業積極探索創建CCUS項目作為技術儲備,而并未全水泥制品礦化養護固碳技術的研發和應用受到了國內外廣泛關注?!熬G色增長戰略”中將固碳作為政策支援的重點領域,并將鹿島表性技術之一。國內華新水泥與湖南大學聯合研發的“水泥窯煙氣CO2吸碳制磚自動化生產線”在武穴工業園成功投產運行,河南強耐新材股份有限公司利用CO2礦化養護蒸壓磚開展萬噸級工業試驗,中國建材總院河南興安CO2礦化制備墻體材料中試,中該標準將綜合當前各類水泥制品養護固碳技術,明確CO2養護技術的范圍和分類,確定關鍵技術要求和運行管理要求,最終根據水泥制品生產工藝和養護固碳工藝過程,該標準規定了成礦化產物,其關鍵是利用膠凝材料及骨料中的堿性組分,包括未水化的硅酸二鈣、硅酸三鈣、水化產物等在一定條件下進行碳酸化反應。除了水泥外,多種工業固廢也具有一定膠凝活性和固不具備水化活性,可以參與固碳養護水泥制品的生產過程,因此該標準涉及的膠凝材料包括普通硅酸鹽水泥、非常規硅酸鹽水泥、等,是礦化養護技術實驗室和中試研究的主要CO2來源,該標準規定其也可以用于水泥制品養護固碳技術,所用的工業CO2應符主要針對養護用CO2氣體接入設施、貯存設對CO2氣體接入養護裝置提出要求。在水泥制品礦化養護過程中,要實現壓力調節、壓力調節、快速切斷、壓力測量、氣體根據養護池和養護釜內制品和氣體的進出方向,本部分規定養護池內養護用CO2氣體接入宜配備泵力、氣力或機械傳輸帶輸送裝置,并與制品進出方向一致;蒸壓釜內養護用CO2氣體接入對CO2進入水泥制品生產企業后的貯存提出要求,并根據養對養護用CO2氣體進入養護裝置前在不滿足要求時應采取的預處理措施提出要求。應根據養護用CO2氣體特性及養護固碳工藝要求確定預處理工藝流程和實施。采用氣化后的工業液體CO2作為氣源時,宜進行換熱處理使養護用CO2氣體達到環境溫度后對養護用CO2氣體在廠內的運輸提出要求,水泥制品收到養確保CO2氣體在裝卸場所、貯存場所、預處理區域和接入區域的轉運和輸送;轉運輸送路線應遠離辦公和生活服務設施,輸送設水泥制品養護固碳設施可采用現有養護池或蒸壓釜,經改造及相關的設計要求;改造后的設施應經相關部門驗收和登記。針對新建的水泥制品養護固碳設施,應在設施設計和建造過程中,全面考慮材質選擇、進出氣端口、氣流流量控制、氣體檢測安全對當養護固碳反應后排出的CO2濃度較高的情況下提出要求。濃度依然較高時,應采用循環風機將反應后的氣體收集后重新返對養護固碳技術的廢氣、廢水排放進行規定氣作為養護用CO2時,通常是采用持續進氣-排氣的方式,在整個礦化反應過程中,出口排出的CO2濃度會隨著碳化反應速率發2濃度25%);隨著養護時間的推進,碳化反應速率逐漸減慢,養護固碳設施排出廢氣中CO2濃度可以達到20%左右。根據該標準的技術邊界,技術要求增加的內容主要與CO2從準入評估、接收與分析、貯存運輸、預處理、養護到循環的各流程技術要求。主要關注的內容包括:氣體中CO2含量、氣體雜質對養護用CO2氣體進入水泥制品生產企業前的準入評估進行要求,未知特性和未經鑒定的不明性質氣體禁止作為養護用CO2。對養護用CO2運輸到水泥制品企業時的檢查和檢驗提出要求。首先是通過表觀和氣味初步判斷收到的氣體與合同標注的類別的一致性,如出現不一致或破損或泄露,應立即與產氣單位、運輸單位和相關負責人聯系,若無法確定氣體特性,應拒絕接收;對進場后的CO2氣體,應進行取樣分析,進一步判定氣體特性與合同的一致性;水泥制品養護固碳生產企業應對各養護用CO2氣體產生單位的相關信息進行定期的統計分析,評估其管理的能力和養護用CO2氣體應與水泥制品生產企業內常規原料、燃料和產品分開貯存,禁止共用同一貯存設施,貯存設施的操作運行和管理應滿足《危險化學品安全管理條例》和《壓力容器安全技術應的預處理應根據入廠養護用CO2氣體的特性和養護固碳工藝的要求,按照水泥制品養護固碳生產方案,對含CO2工業煙氣進行對水泥制品養護固碳過程中的技術提出要求,包括對養護用度仍然較高,若直接排放不利于行業的碳減排。因此該標準提出該情況下宜采用養護用CO2氣體的循環利用技術,利用循環風機將固碳反應排出的高濃度CO2返回到養護系統進行下一輪養護反后引入反應系統。為確保養護固碳反應效果,混合后的CO2濃度水泥制品養護固碳技術是在水泥制品生產基礎上引入了CO2,水泥制品固碳技術要求規定了單位產品固碳量和膠凝材料固碳率兩個技術指標,其中單位產品固碳量是指每噸水泥制品固化量與所含膠凝材料質量之比。綜合考慮不同膠凝材料固碳能力差),室和工業應用的相關數據,該標準規定了分級認定方式,將固碳時滿足對應的產品固碳率和單位水泥制品膠凝材料固碳率的數值養護固碳水泥制品的固碳量和固碳率是評價其低碳性能的關鍵指標,目前國內外已有多個研究機構開展了相關研究,已報道的評價方法主要有增重法、熱重分析法、碳元素分析法、氣體計量法等。增重法是大多數研究和示范工程中普遍采用的固碳量評價方法,固碳樣品的增重包括吸收的水和CO2兩大部分,水泥的水化反應以及碳化反應均可導致樣品化學結合水量的大幅度變化,需要測量蒸發水的質量才能得到較為準確的固碳量。在實驗室研究中,通常通過直接測試養護釜整體的質量變化或利用吸水紙收集養護釜內壁蒸發水的方法獲得蒸發水質量,但在工業生產中較難實現。因此,該標準擬采用同規格平行樣品增重法進行兩個指熱重分析法是利用熱重分析儀測量樣品的熱重曲線,通過計算局部CO2質量損失率計算樣品固碳量。在工品在釜內呈堆疊狀態,不同位置的固碳量也會有一定差異,且該方法需要采用精密儀器,操作復雜、分析時間長,因此,熱重分氣體計量法是通過測量養護固碳過程中的CO2消耗量來計算樣品的固碳量。該方法的難點在于氣體具有可壓縮性,需要對反應器內部溫度和壓力進行精準測量才能獲得較為準確的消耗量。在工業生產時若采用窯爐煙氣作為養護氣源時,會進一步增加測(六)《建材產品生命周期評價技術通則》生命周期評價(LCA)是量化評價產品生產消費全過程的資),注重于研究產品系統在生態健康、人類健康和資源消耗領域內的環境影響,不涉及經濟和社會方面的影響。為了建立規范、統一進一步提出了制定各類產品LCA評價細則(ProductCategoryRules,PCR這也是規范產品碳足跡、水足跡計算的基礎富、業務體系更為成熟,國內LCA起步晚,整不完善、EPD認證體系少、企業—咨詢機構—認證機構互聯互通的業務鏈條不成熟。該標準規定的建材產品生命周期評價體系框材產品科學的生命周期評價步驟,包括目標和范圍的確定、生命周期清單分析、生命周期影響評價和生命周期解量化產品資源環境績效,提高各類建材產品開展綠色、低碳等評境毒理學與化學學會)研討會上確定的三角形模型為基礎。生命周期評價的四個主要實施階段包括目的與范圍的確定、生命周期圍界定、數據收集和評價結果的描述都必須與實現預定的目的相隨著生命周期評價方法的進一步發展,整體技術框架又有了架,包含目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結果解釋等ISO14040《環境管理—生命周期評價—原則與框架》中無規定目的與范圍的確定是生命周期評價中的第一步,也是至為重要的一步,其重要性在于它決定為何要進行某項生命周期評價(包括對其結果的應用意圖),并表述所要研究的系統和數據類型。因此,目的與范圍的確定和生命周期清單分析發展相對比較LCA研究目的中須明確陳述其應用意圖,開展該項研究的理根據為評價所確定的目標,LCA可能非常綜合,也可能非常粗略。LCA的范圍應該根據需要達到的既定目標來確定。應妥善規定研究范圍,以保證研究的廣度、深度和詳盡程度與之相符,并足以適應所確定的研究目的。LCA本身是一個反復的過程,在研究過程中,可能由于收集到新的信息而要對研究范圍加以修正。在確定生命周期評價研究范圍時需要分析的因素主要有:研究范圍的修改及論證、功能、功能單位、系統邊界、數據類型、因此,該標準按照GB/T24044-2008《環境管理生命周期評研究目的中須明確陳述其應用意圖,開展該項研究的理由以及它研究范圍依據目的確定,需要分析的因素主要有:研究范圍的修改及論證、功能、功能單位、系統邊界、數據類型、輸入輸(2)功能單位s0統各方面情況的描述就需要以一定的功能為基準,這便是功能單位的選取。功能單位是對產品系統輸出功能的量度,關系到環境清單數據的具體數值。在目的與范圍確定階段,如何選取適當的功能單位是一個至關重要的問題,其基本作用是為有關的輸入和時,LCA結果的可比性是必不可少的,否則無法在同一基礎上進因此,該標準規定了功能單位的選擇應與研究目的和范圍保持一致,為輸入和輸出數據的歸一化提供基準。應根據具體建材產品和行業系統性能等特點,定義可量化、可測算、具有統計意義的功能單位。如:可依據研究目的和范圍將水泥產品功能單位(3)系統邊界生命周期階段的劃分來源于生命周期的定義,生命周期指產品從自然中來再回到自然中去的全部過程,即從“搖籃到墳墓”包括從自然中獲取最初的資源、能源,經過開采、原材料加工、產品生產、包裝運輸、產品銷售、產品使用、再使用以及產品廢棄處置等過程。因此,完整意義上的生命周期階段應該包括產品s1的全生命周期,對于建材產品而已,包括原料與能源獲取階段、其中,建材產品的生命周期階段至少應涵蓋原料與能源獲取在數據收集過程中必須檢查數據的有效性。有效性的確認可因此該標準規定,在生命周期評價的過程中,通過物料平能量平衡、與歷史數據和相近工藝數據對比等方式,確認數據的準確性與合理性。對于異常數據,應分析原因,予以替換,替換s2在數據收集與確認完成后,以統一的功能單位作為產品系統所有單元過程中物質(能量)流的共同基礎,利用收集的數據計數據與單元過程數據的關聯:對每個單元過程確定適當的基數據與功能單位數據的關聯:將各個單元過程的輸入輸出數數據合并:將所有以功能單位為基準的單元過程數據進行合生命周期清單分析有賴于將產品系統中的單元過程以簡單的物質流或能量流相聯系。實際上,只產出單一產品,或者其原材料輸入與輸出僅體現為一種線性關系的工業過程極為少見。大部分工業過程都是產出多種產品,并將中間產品和棄置的產品通過再循環用作原材料。當環境負荷要用其中一種或部分產品來表征時,就產生了輸入輸出數據如何在多個產品或多個系統之間分配流、能量流和環境排放分配到各個產品。在評價過程中涉及的共生產品清單分配方法應在產品生命周期評價報告中予以明確說明。s3建材產品分配程序宜優先采用質量分配法,若質量分配法不可行,則可采用經濟價值分配法。對于閉環里循環使用的共生產品,不生命周期影響評價是生命周期評價的第三個階段,是其中理生命周期影響評價過程中,需要辨識與選擇環境影響類型、相關類型參數與特征化模型、類型終點及與其相關的生命周期清單分析結果。環境影響類型的選擇既可以與傳統類型相一致,如溫室效應、酸雨、資源消耗等,也可以由決策者根據實際需要用因此該標準規定,應根據研究目的和范圍選擇類型參數和影該標準規定建材產品開展生命周期評價應符清單結果劃分到特定的影響類型中;進行類型參數和特征化因子的選擇或計算;形成一種或幾種影響類型的產品生命周期評價指特征化過程是將利用不同影響類型的參數結果來共同展現產品系統的生命周期影響評價特征,其計算過程包括將利用特征化因子將生命周期清單分析結果換算成通用單位,并把同一影響類型的換算結果累加,得到量化的指標結果。通過對不同建材產品前期調研、計算,確認大宗建材產品環境影響占比突出的環境影響類型較為固定,因此該標準規定建材產品生命周期影響評價的影響類型至少應包括:全球變暖、化石能源耗竭、顆粒物形成、除該標準該部分中要求的指標外,附加環境信息應在相應產品生命周期評價技術規范中予以羅列,且應在產品生命周期評價報告中進行描述。附加環境信息包括但不限于建材產品在使用過程中對環境造成較大影響的性能指標。如水泥生產過程中的危廢四、標準預期效益分析(一)《水泥窯煙氣二氧化碳捕集技術規范》水泥生產過程中排出的煙氣中的CO2的濃度在20%-30%,必須要把CO2濃度提純到95%以上才能實現捕捉、填埋或利用,這就導捕集生產線,并作為技術儲備和示范應用,而中小型水泥企業更傾向于碳交易而不是應用碳捕集技術。該標準的制定將長期引領和規范中國水泥企業應用碳捕集技術,現已推動了青州中聯、福建龍鱗、金隅北水環??萍嫉人嗥髽I創建CO2捕集純化項目,備案中。鑒于中國基礎設施建設高峰已過,混凝土和水泥的消費前實現碳達峰目標的急迫性降低,水泥企業更傾向于開發可再生該標準將主要指導各主要水泥企業開展碳捕集示范應用,而不是降、碳捕集成本降低和碳交易成本增加、碳封存技術和二氧化碳應用場景更成熟,水泥企業應用碳捕集技術的積極性將有所提高,存和利用,碳捕集技術在水泥企業將實現常態化應用。該標準是當前中國水泥行業唯一指導企業應用碳捕集技術的文件,對中國(二)《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范水泥窯s6煙氣碳捕集項目》該標準是中國第一本針對水泥窯煙氣碳捕集項目二氧化碳減排量評估技術的行業標準,技術指標和計算方法充分結合了國家將推動水泥企業精準計算利用煙氣碳捕集技術帶來的碳減排量,作為下一步水泥行業全面開展碳交易的計算依據之一。從長期看,該標準的建立有助于強化企業對水泥行業深度脫碳發展意識,進而緩解溫室效應,同時還對推動建立健全二氧化碳減排量評估體系,增強相關企業對二氧化碳減排量的核算、報告、監測、核查等意識,提高統計監測和計量能力,為未來再生資源行業參與碳排放交易、碳稅、碳配額、碳足跡、開展國際比對等工作提供技(三)《基于項目的二氧化碳減排量評估技術規范生產水泥熟料的燃料替代項目》應用替代燃料降低煤炭使用或提高煤炭燃燒效率的技術在各行業中都受到了重視,水泥行業以可燃廢棄物替代天然化石燃料,作為水泥窯熟料生產,以實現綠色低碳發展。研究表明,水泥生因此該技術在國內外得到了廣泛應用,德國和荷蘭的熱替代率的目標,國內的華新、紅獅、海螺、中建材、華潤、金圓、臺泥、葛洲壩等大中型水泥企業已陸續開展水泥窯燃料替代項目,其中 正在加速由傳統的協同處置過渡到替代燃料的大量利用。該標準是中國第一項針對水泥窯燃料替代項目二氧化碳減排量評估技術的行業標準,對加快推動中國水泥行業大比例燃料替代技術的發 上,為水泥行業實現源頭降碳提供有效支撐,具有較好的社會和(四)《低碳產品評價技術規范通用硅酸鹽水泥》善綠色產品認證與標識制度。當前中國低碳產品評價認證仍依據的是《節能低碳產品認證管理辦法》,前文提到,該方法針對的是企業邊界,對于水泥產品單位產品碳排放量僅考慮了生產制造s8階段,跟國際普遍采用的生命周期評價方法存在顯著差異。該標泥低碳產品評價體系不統一的問題,增強了水泥產品碳排放信息的可比性,同時有助于企業分析自身碳排放水平、及時調整自身戰略部署。此外,該標準技術指標是充分考量了當前行業水平確定的,通過標準的實施,將直接引領企業降低單位產品碳排放,以每噸熟料降低20kgCO2eq.為例,估算18億噸熟料產能年可減少(五)《水泥制品養護固碳技術規范》末端捕集、封存和利用技術將在中長期都會作為中國水泥以及其他高碳排放企業實現零碳目標的重要技術路徑。目前被捕集

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