浅析碳达峰、碳中和形势下石膏建材行业发展机遇与挑战

2021-11-10叶学东

磷肥与复肥 2021年10期

叶学东

（中国磷复肥工业协会，北京 100013）

1 碳达峰、碳中和的提出与意义

1.1 二氧化碳——导致全球变暖的最大元凶

自工业革命以来，排入大气中的二氧化碳等强吸热性气体逐年增加，减少了地球热量的散失，使地球气温升高，导致极端天气频繁出现、海平面上升、动植物灭绝、海洋酸化等，已严重威胁全球生态安全。国际联合科研小组发表调查报告称，在过去的100年间，人类活动引发的温室效应使地球平均温度上升了0.74℃，这0.74℃就是冰川融化、山火频发、洪涝成灾等现象发生的原因之一。

据2008年中国气象局发布的资料：我国近百年来（1908—2007年）气候变暖趋势与全球总趋势基本一致，地表平均气温升高了1.1℃；近50年来我国高温、干旱、强降水等极端气候事件有频率增加、强度增大的趋势；近30年来，我国沿海海表温度上升了0.9℃，沿海海平面上升了90 mm。

应对气候变化已经成为人类社会共同面临的最严峻挑战之一。为解决全球变暖问题，人类历史上通过了3个里程碑式的国际法律文本：1992年6月在巴西里约热内卢签署《联合国气候变化框架公约》，1997年12月在日本京都达成《京都议定书》，2016年4月在联合国大厦签订《巴黎协定》。在漫长而又艰难的谈判中逐步达成了从二氧化碳减排到碳达峰、再到碳中和的行动纲领，在目标上逐步形成了一致，即在21世纪末将全球温度升高控制在2℃以内，并努力控制在1.5℃以内。

1.2 碳达峰与碳中和

碳达峰是指某个地区、行业或国家年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的拐点，达峰目标包括达峰年份和峰值。

碳中和是指一个组织或一个国家测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等途径，抵消自身产生的二氧化碳排放量，从而实现二氧化碳“零排放”。

根据《联合国气候变化框架公约》秘书处2019年9月报告，目前全球已有60个国家承诺到2050年甚至更早实现零碳排放。截至2020年10月，全球已经有127个国家/地区提出了碳中和愿景，全球十大煤电国家中的6个已做出相应承诺。

1.3 中国碳减排承诺的意义

2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上郑重宣布：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。中国在全球应对新冠肺炎疫情最困难的时期做出碳中和的承诺，是党中央经过深思熟虑做出的重大战略决策，展现了中国坚定走绿色发展之路的决心以及推动全球可持续发展的中国担当。

实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，是一项长期而又十分艰巨的战略调整。尽管在实现“双碳”目标的进程中会遇到各种各样的困难，但是我们坚信在党中央的坚强领导下，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路，必将加快中国经济高质量发展的步伐。作为最大的发展中国家，中国的碳中和承诺和行动将有力推动全球气候治理与国际合作，将为全球抗击气候变化作出巨大贡献。

2 准确把握碳达峰、碳中和路径

中国共产党中央政治局2021年7月30日召开的会议，就如何实现“双碳”目标进行了研究和部署，强调要统筹有序做好碳达峰、碳中和工作，尽快出台2030年前碳达峰行动方案，坚持全国一盘棋，纠正运动式“减碳”，先立后破，坚决遏制“两高”项目盲目发展。

目前，党中央、国务院已经成立了碳达峰、碳中和工作领导小组，正在制定碳达峰、碳中和时间表、路线图、1+N政策体系等，将陆续发布指导意见。

2.1 碳达峰、碳中和的主要途径

从我国的现实国情出发，实现碳达峰、碳中和的途径主要有以下6个方面。

2.1.1 加快能源消费结构调整，大幅度降低化石能源消费比重

能源绿色化对碳排放强度及总量下降具有至关重要的作用。2021年2月28日，国家统计局发布的《中华人民共和国2020年国民经济和社会发展统计公报》数据显示，2020年我国能源消费总量为标准煤49.8亿t，比上年增长2.2%；其中煤炭消费量占能源消费总量的56.8%，比上年下降0.9个百分点；天然气、水能、核能、风能等清洁能源消费量占能源消费总量的24.3%，上升1.0个百分点。

据清华大学教授胡鞍钢的研究测算，要实现“30·60双碳”目标，到2030年，我国非化石能源消费占一次能源消费比重要从2019年的15.3%提高到25.0%左右；到2035年要提高至30%以上，若加上天然气消费，清洁能源的比重要从2019年的23.4%提高至2030年的45.0%以上［1］。

2.1.2 依托技术创新，深入开展节能降耗，不断提高能源效能

控制和降低能源消费总量的有效途径是深入开展节能降耗，大幅度提高能源效率。我国目前制造业能效整体水平不高，单位产品的能源消耗量大多处于全球中等水平。一方面要大力开展技术创新，不断优化工艺技术路线，降低单位产品的能源消耗量；另一方面要大力调整产业结构，坚持节能优先方针，持续开展能效审计，不断提高能效水平。

2.1.3 加快科技创新和政策创新，推动构建绿色经济体系

气候变化表象是环境问题，实质是发展问题。2021年2月23日，国务院发布的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》（国发〔2021〕4号）明确指出，建立健全绿色低碳循环发展经济体系，促进经济社会发展全面绿色转型，既是解决我国资源环境生态问题的基础之策，也是实现“双碳”目标的必由之路。

2.1.4 打造绿色建筑，助力碳达峰和碳中和目标的实现

建筑行业碳排放包括建材生产和运输、建筑施工和运行等阶段。我国建筑行业碳排放主要来源于建材生产运输阶段和建筑运行阶段。据中国建筑节能协会统计分析，2018年全国建筑行业全过程碳排放总量为49.3亿t，占全国碳排放的比重为50.98%。其中，建材生产和运输阶段碳排放量为27亿t，建筑施工阶段碳排放量为1亿t，建筑运行阶段碳排放量为21亿t，分别占全国碳排放总量的28.09%、1.04%和21.85%（见图1）。

随着城市化进程加快，我国建筑能耗还将持续增高，碳排放量还会增大。因此，采用绿色建材产品、推行绿色低碳建筑将是建筑行业节能减排工作的重点之一。

2.1.5 大幅度消减煤炭产量和消费量，加大清洁能源消费比例

国际能源署（IEA）指出，中国是全球最大的煤炭生产国和进口国，煤炭消费量占全球1/2以上。2019年，中国原煤产量达到38.46亿t，占全球原煤总产量的47.3%，相当于经济合作与发展组织（OECD）38个国家（20.3%）的2.3倍，相当于美国（7.9%）的6.0倍；煤电装机总量占全球的51.7%，长期处在世界顶峰。2019年中美两国一次能源消费结构对比见表1。

表1 2019年中美两国一次能源消费占比 %

大幅度消减煤炭生产量和消费量，加大清洁能源消费比例成为我国实现能源绿色转型，碳达峰、碳中和目标的最大挑战之一。

2.1.6 促进碳交易和碳市场规范发展，倒逼节能低碳绿色生产方式建立

建立健全碳交易市场，促进碳交易和碳市场的规范运行，是倒逼碳排放重点行业加快绿色低碳转型的有效措施。2016年国务院发布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》中就明确建设和运行全国碳排放权交易市场，主要措施有3点：（1）建立全国碳排放权交易制度；（2）启动运行全国碳排放权交易市场；（3）强化全国碳排放权交易基础支撑能力。

当前，各行业正在开展单位产品能耗限额、二氧化碳排放核算办法以及单位产品碳排放限额等标准的制订，2021年3月，中国建筑材料联合会发布《建筑材料工业二氧化碳排放核算方法》。2021年5月19日，生态环境部发布《碳排放权登记管理规则（试行）》《碳排放权交易管理规则（试行）》《碳排放权结算管理规则（试行）》，规范碳排放权交易市场建设，通过经济杠杆倒逼节能低碳绿色生产方式建立。2021年7月16日，全国碳排放权交易市场在北京、上海、武汉三地同时开市，拉开了全国碳交易市场的序幕。首批纳入全国碳排放配额管理的是发电行业，2 225家发电企业和自备电厂成为碳市场交易的主体。

2.2 我国碳减排任务艰巨

我国实现碳达峰、碳中和目标，任务艰巨。目前，我国还属于发展中国家，在我国工业化和城市化的历史目标尚未完成，碳排放总量和强度双高的背景下实现“双碳”目标绝非易事，主要体现在以下5个方面。一，我国现为发展中国家，能源消费量持续增长难以避免，在较短时期内实现可再生能源增长率高于同期经济增速相当困难。二，产业结构上，制造业在我国国民经济结构中占有很大的比重，制造业是国之基础不可弱化，而制造业对能源消费需求量大。三，我国能源资源储存特点是多煤、少油、少气，由此形成了以化石能源为主的能源消费结构，同时各地方的资源禀赋不同，能源消费结构调整任务相当艰巨。四，我国碳排放总量基数大，而实现碳达峰、碳中和的可操作期又短。欧盟从碳达峰到2050年实现碳中和有60年时间，美国有40多年时间，我国从碳达峰到实现碳中和仅30年时间。五，技术上存在一定差距，我国制造业普遍存在单位产品能耗高、能效低的状况，同时缺乏碳捕集、利用与封存（CCUS）等主要技术手段。

3 “双碳”形势下石膏建材行业的机遇

3.1 绿色低碳发展方式将为石膏建材产品提供广阔空间

构建绿色低碳循环发展经济体系是实现碳达峰、碳中和的关键举措。众所周知，石膏建材产品除了具有调温、调湿、隔热、吸声、防火、加工性能良好、凝结硬化快、硬化时体积微膨胀等特点外，还具有节能（能耗仅为水泥煅烧的1/4、石灰的1/3）、低荷载（与120 mm实心黏土砖隔墙比，石膏砌块每平方米质量是其25%～40%，纸面石膏板是其10.00%～11.11%）、利废（可大量利用工业副产石膏）、可回收利用（水化后又变成二水石膏）等优点，是世界公认的绿色环保低碳材料。

因此，绿色低碳循环发展方式的建立和落实，必将为石膏建材产品提供广阔利用空间。

3.2 绿色建筑比例不断提高将拉动绿色建材快速发展

据联合国人居署资料，全球陆地面积中，城市地区面积仅占2%，而城市地区的能源消耗却占能源消耗总量的78%，城市二氧化碳排放量占二氧化碳排放总量的60%以上，控制城市碳排放成为实现碳达峰、碳中和的又一关键。

城市的绿色低碳转型发展，意味着城市建设绿色建筑比例不断提高，未来将成为建筑行业主流。2020年7月28日，住房和城乡建设部等7部门印发《绿色建筑创建行动方案》，提出到2022年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%。不断提高城市建设绿色建筑比例、改造高碳排放的建筑群，意味着绿色低碳的石膏建材将有着大量用武之地。

3.3 水泥产能与产量的压缩将腾出一定的市场空间

我国水泥行业是二氧化碳排放重点行业，二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放量的13%以上，仅次于电力、钢铁行业。中国水泥工业协会李琛分析，熟料是水泥的中间产品，熟料生产过程中50%～65%的二氧化碳排放来源于石灰石分解，35%左右来源于燃煤，生产熟料1 t排放二氧化碳0.85～0.90 t。2020年我国水泥产量23.8亿t，占全球水泥产量的50%以上，我国水泥及熟料产品的产销量连续多年居世界首位［2］。在碳达峰、碳中和背景下，水泥行业面临着严峻的挑战。

随着碳达峰、碳中和时间表、路线图以及具体政策体系的发布实施，水泥行业必然会被纳入重点监控系列之中，对于那些碳排放基数大、工艺技术落后的水泥企业，势必会失去竞争优势甚至退出行业，水泥产能、产量的收紧也就为高质量、高性能的石膏建材产品腾出一定的市场空间。

3.4 新型能源的快速发展，进一步凸显磷石膏利用重要性

大力发展新型能源是调整能源结构的必然途径，而发展新型能源则离不开高性能的锂离子储能电池。锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池，在我国动力电池市场中逐渐占据主流地位。磷酸铁锂是锂电池的正极材料，近年来，随着锂电池的广泛应用以及新能源的快速发展，对磷酸铁锂的研究越来越多，磷酸铁锂产能和产量也呈逐年上升的态势。

磷酸是生产磷酸铁锂的基本原料之一，随着磷酸铁锂的需求增大，必然拉动市场对磷酸的需求，与此同时磷石膏产生量也必然随着磷酸产量的增大而增加，要保证磷酸产业健康可持续发展，就必须要加大磷石膏的资源化利用，也就进一步凸显磷石膏综合利用的重要性。

4 “双碳”形势下石膏建材行业面临的挑战

4.1 迎接建材市场供求关系变化的挑战

调整和适当压缩水泥产能、产量，必将引起建材市场的供求关系发生变化，水泥供应量减少，一些原使用水泥产品的部位需要新的替代产品，这对于石膏建材产品既是机遇也是挑战。面对新的挑战，石膏建材行业必须要深化技术创新，不断提高石膏建材产品的各项性能，尤其是强度指标、稳定性和耐水性能指标，拓展石膏建材产品的新功能，探索石膏建材产品在非结构性、非承重墙体以及潮湿空间上的应用，真正做到使石膏建材产品能替换部分水泥产品的应用。

4.2 迎接原料结构调整的挑战

4.2.1 “双碳”形势下煤电面临的挑战

大幅度消减煤炭生产量和消费量，控制和压缩煤电装机容量是实现“双碳”的重要途径之一。据欧洲创新大学联合会（ECIU）提供数据，2019年世界主要国家发电能源结构上，中国是以煤炭为主，而发达经济体以次优能源为主（见图2）。

图2 2019年世界主要国家（经济体）发电能源结构

2021年4月22日，在地球日领导人气候峰会上，国家主席习近平提出，中国将严控煤炭发电项目，“十四五”时期严控煤炭消费增长，“十五五”时期逐步减少。习近平主席的发言明确了控煤将是中国未来在减少碳排放上的一个主要措施。

4.2.2 做好原料结构调整的各项准备

从当前看，尽管我国能源转型模式及发电结构如何调整尚未定论，但适当压缩煤炭发电，大力发展风能、太阳能、水能、核能等次优发电能源及可再生能源（除水能、核能外）发电已是必由之路。

脱硫石膏是目前生产石膏建材产品的主要原料。随着煤电行业装机容量压缩、煤电发电量减少，脱硫石膏产生量会逐渐减少，将会不同程度地影响某些地区石膏建材企业原料的供求关系以及原料品种的构成。因此，石膏建材行业要提前做好原料结构调整的各项准备。

4.3 迎接能源结构调整的挑战

建筑石膏是石膏建材产品的基本原料，虽然其生产中单位产品能耗低、碳排放量小，但一方面由于建筑石膏的产能、产量大，特别是随着近年来的快速发展，单套装置年产能已达到30万～60万t，在一些地区总产能已超过百万吨，根据其能耗总量和碳排放量等在这些地区就有可能是“耗能大户”或“排放大户”，成为当地的重点管控对象；另一方面，目前建筑石膏装置煅烧工序大多是以燃烧煤炭为热源，随着能源结构调整、化石能源压缩，将倒逼企业采用清洁能源。

因此，石膏建材产品的生产企业不仅要不断优化工艺、强化管理，以节能减排、提高能效，同时要结合自身情况做好能源结构调整的前期工作。

4.4 迎接碳评估、碳交易等方面的挑战

4.4.1 碳排放正式纳入环境评估

为坚决遏制高耗能、高排放项目盲目发展，推动绿色转型和高质量发展，生态环境部于2021年5月31日印发《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》（环环评〔2021〕45号），明确指出，在环评工作中，统筹开展污染物和碳排放的源项识别、源强核算、减污降碳措施可行性论证及方案比选，提出协同控制最优方案。同时还规定新建耗煤项目应严格按规定采取煤炭消费减量替代措施，不得使用高污染燃料作为煤炭减量替代措施。鼓励使用清洁燃料，重点区域建设项目原则上不新建燃煤自备锅炉。大宗物料优先采用铁路、管道或水路运输，短途接驳优先使用新能源车辆运输。

4.4.2 做好可能纳入碳交易的各项准备

石膏建材产品产能、产量总量大，不排除在某些省市被纳入碳配额、碳交易的可能。而石膏建材生产厂家多、分布广、产品品种多，生产工艺又不尽相同，因此，一方面要提前做好能耗和碳排放底数的统计、分析和梳理，为制订“单位产品能耗限额标准”“单位产品碳排放限额标准”做好准备；另一方面也需要生产企业开展节能减排、余热利用、提高能效工作，并积极使用清洁能源。