重庆水泥的碳足迹

杨李宁^{1, 2}，付祥钊¹，甘玉凤¹

(1. 重庆大学 城市建设与环境工程学院，重庆，400030；

2. 重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心，重庆，400015)

摘要：根据对重庆水泥行业及部分生产厂的调研，对重庆水泥原材料生产现状、原材料运输现状及水泥厂内生产现状3大领域进行基本情景假设，并结合IPCC法，提出重庆水泥出厂前碳足迹的计算方法。根据计算方法，计算了基于假设情景的重庆水泥出厂前碳足迹约为102.66万t/a，碳排放因子为0.668。 通过计算结果与“全球首个水泥行业碳减排路线图”的预测和“中国到2020年，实现单位GDP碳排放量比2005年降低40%~45%”目标的情景分析，可得重庆目前生产水泥基本为全球平均水平；重庆的水泥生产碳排放量现状低于全国平均水平，水泥生产水平和技术现状优于全国平均水平。但要实现减碳45%的低碳情景目标和50%的超低碳情景还需要较大幅度的降低水泥碳排放。根据预测分析，重庆水泥出厂前碳足迹还有较大降低潜力，并建议通过加强水泥生产工艺管理，低碳排的燃料替代物及熟料替代物的使用，提高水泥生产的热效和电效4种途径入手。

关键词：水泥；碳足迹；IPCC法

中图分类号：TQ172            文献标志码：A         文章编号：1672-7207(2012)S1-0268-10

Carbon footprint of Chongqing cement

YANG Li-ning^{1, 2}, FU Xiang-zhao¹, GAN Yu-feng¹

(1. Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering, Chongqing University, Chonqing 400030, China;

2. CISDI ENFINEERING Co. Ltd., Chongqing 400015, China)

Abstract: According to the investigation and research about Chongqing cement industry and parts of plants. This article proposes the calculation method of cement carbon footprint of Chongqing before leaving plant (CCFC-BLP) basic on Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) calculation method. The calculation result, according to basic scenarios, reveals that CCFC-BLP is about 1.026 6 million t per year, carbon emission factor is 0.668. The value of CCFC-BLP is lower than the prediction results, that is to say advanced technologies and processes are used in the production of Chongqing cement industry. But there are still some gaps to realize the prediction goal of low-carbon and ultra-low-carbon scenarios. The production level of Chongqing cement now is higher than the average level of China. For Chongqing, however, it is needed to keep to reducing carbon emission of cement significantly in order to realize the goal of low-carbon scenario (45%) and ultra-low-carbon scenario (50%). CCFC-BLP has a great potential for reduction. Following measures should be implemented for reducing CCFC-BLP through enforcing management about production process, using alternative fuel and alternative clinker with characteristics of low carbon emission and improving thermal efficiency and electrical efficiency.

Key words: cement; carbon footprint; IPCC method

中国政府对应对气候变化高度重视，温家宝总理在哥本哈根气候变化大会上，向世界庄严承诺，到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年降低40%~45%，证明了中国通过推广低碳的生产、生活方式，实现可持续发展的决心^[1]。

水泥被誉为“建筑工业的粮食”，是消耗量最大的人造材料，但是水泥行业是能源、资源消耗密集型工业，水泥工业的CO₂排放量占人类活动碳排放总量的5%~10%^[2-3]。中国是世界水泥生产第一大国，据2008 年统计数据显示，中国已连续24 年居世界第一(见图1)^[1]。因此降低水泥工业CO₂排放是实现我国2020年碳减排目标的重点之一。

图1  我国近年水泥总产量

Fig.1  Total production of cement in China

计算碳足迹是评价温室气体排放的重要而有效的途径之一^[4]。在当今全球化时代，碳足迹的研究具有特别的意义^[5]。目前，水泥碳足迹的计算结果差异较大。如翟旭东^[6]水泥生产过程中，理论上1 t CaCO₃ 分解将产生0.44 t二氧化碳。Jahren等^[7]计算生产1 t硅酸盐水泥排放CO₂约0.80 t。Worrell等^[8]采用生命周期评价分析每生产并使用1 t的硅酸盐类水泥要排放的温室气体当量约为1~1.2 t CO₂；每生产1 t硅酸盐(Portland)水泥熟料要排放0.87 t CO₂。Pade等^[9]认为每生产1 t的硅酸盐水泥由燃料燃烧所排放的CO₂约374 kg^[9]。水泥碳足迹计算结果的差异，虽然与计算方法的不同有关，却更说明了水泥的碳足迹与其产地的相关条件和生产厂的工艺等诸多因素有关。因此，针对不同地区、不同工厂的气候资源特征及生产工艺流程等研究适宜的水泥产品碳足迹计算方法意义重大。它不但可以帮助企业辨识自己水泥产品碳足迹的主要影响因素，制定有效的减碳方案，而且有利于地方和国家指导产业结构调整与碳减排措施^[10]。

1  分析研究方法

1.1  定义

目前，世界上对“碳足迹”的定义有很多种。它来源于Wackernagel在1996年发表的一篇名为“我们的生态足迹”的文章^[11]。碳信托(2007)^[12]指出碳足迹是衡量某一种产品在其全生命周期中(原材料开采、加工、废弃产品的处理)所排放的CO₂以及其他温室气体转化的CO₂等价物。POST(2006)^[13]碳足迹是指某一产品或过程在全生命周期内所排放的CO₂和其他温室气体的总量，后者用每千瓦时所产生的CO₂ 等价物(g/(kW·h))来表示。Wiedmann & Minx(2007)^[14]指出碳足迹一方面为某一产品或服务系统在其全生命周期所排放的CO₂总量；另一方面为某一活动过程中所直接和间接排放的CO₂总量，活动的主体包括个人、组织、政府以及工业部门等。有研究也表明产品碳足迹的定义是指一个产品(或服务) 的整个生命周期内直接和间接产生的二氧化碳排放量(或二氧化碳当量排放量)^[15]。产品碳足迹是指以产品制造、使用及废弃阶段，全生命周期过程中产生的GH G排放量^[14]。

从帮助企业辨识自己水泥产品碳足迹的主要影响因素；有利于地方和国家指导产业结构调整与碳减排措施这两方面考虑，本研究专门研究水泥在生产过程中的碳足迹变化，评价水泥出厂时的碳足迹。关于水泥在社会消费(广义的)中的碳足迹变化，笔者将另作专门研究。因此，本研究的“水泥碳足迹”是指从原材料的开采、运输以及水泥生产过程中因消耗电力、煤、石油、天然气等能源以及生产过程中的物化反应和废弃物的处理(焚烧、填埋)而产生的二氧化碳排放量的总和。

水泥生产的主要碳排放源，一是水泥熟料煅烧；二是燃料的直接燃烧和间接燃烧碳排放。其排放的温室气体中99%以上为CO₂^[15]，所以本研究中“水泥碳足迹”只涉及二氧化碳碳足迹，不包括其他温室气体。

1.2  计算原则

国际上通用的碳足迹计算公式，包括投入产出法(IO)、生命周期评价法(LCA)、2006 年IPCC国家温室气体清单指南计算方法(下文简称为IPCC方法)、碳足迹计算器等, 而尤以IO法、LCA法和IPCC法应用较多^[15-17]。其中，LCA法计算的是产品全生命周期的碳足迹，包括产品生产和消费的各个阶段，更需要追溯至原料开采、制造及消费最终废弃处理阶段^[18]。显然LCA法不适宜本文的研究目的。蒋婷等^[19]提出，在实际计算中最适宜采用的就是排放系数法。排放系数法是指在正常技术经济和管理条件下，生产单位产品所排放的气体数量的统计平均值。统计平均是需要统计样本的。因此，排放系数法不但不适宜本文的研究目的，而且需要大量本文这类研究成果作支撑。IPCC 法是国际上比较通用的方法之一, 其详细地考虑所有的温室气体排放源, 并提供了具体的排放原理和计算方法。虽然其缺点是仅适用于研究封闭的孤岛系统的碳足迹, 无法从消费角度计算隐含碳排放，但适宜从生产角度计算研究区域的直接碳足迹。本文所指水泥碳足迹，由定义和计算边界可知，首先，它是从原材料开采到水泥产品出厂时的碳排放量总和；其次，它必须能反映发生地的实际排放值，能反映各类设施和设备之间的差异，分辨单个设施和设备之间的区别。因此，本研究采用IPCC法计算水泥出厂碳    足迹。

2  重庆水泥生产情景假设

2.1  计算边界

水泥出厂前碳足迹应包括3个部分：(1) 原材料生产的碳足迹(上游碳足迹); (2) 原材料运输碳足迹; (3) 水泥生产碳足迹 (包括生产过程中的废弃物碳足迹)。

            (1)

式中：C_CF为水泥碳足迹，tCO₂；C_Fu为原材料碳足迹，tCO₂；C_Ft为原材料运输的碳足迹，tCO₂；C_Fcp为水泥生产的碳足迹，tCO₂。

计算边界如图2所示。

2.2  重庆水泥的原材料生产现状的情景设定

据重庆市经济委员会建材处提供的资料显示，重庆市有水泥企业近160家，2007年水泥产量约2 700万t。基本情景的设定主要基于目前重庆水泥生产用 传统原料种类及其配比资料。原料主要是石灰石、天然石膏和砂岩及掺混石子等，其占比分别约为90%、5%和3%。

2.2.1重庆水泥的原材料——石灰石生产现状的情景设定

(1) 地理位置：重庆市某工业园区。

(2) 开采工艺：设定为分台阶开采工艺进行露天开采。

(3) 物料消耗：设主要包括采掘过程中的机械设备损耗，石灰石从采掘地运输到储存地的运输设备损耗及人力资源消耗等。

(4) 能源消耗：设定主要包括采掘工具使用的燃料消耗，电耗；矿石从采矿点到存放点或加工车间的运输电能与运输设备燃料消耗；粗矿石在加工车间内加工成石灰石成品的能源消耗。

2.2.2  重庆水泥的原材料——天然石膏生产现状的情景设定

(1) 地理位置：重庆市某工业园区。

(2) 生产工艺。据调研，重庆目前部分电厂的脱硫石膏广泛应用于水泥生产中，作为天然石膏的替代品。因此，基本情景设定：

天然膏生产工艺：直接采掘而得。

脱硫石膏生产工艺：烟气经锅炉空气预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中SO₂有石灰石的浆液进行气液接触，生成CaSO₃，通入空气将CaSO₃氧化，生成石膏晶体CaSO₃·2H₂O。

(3) 物料消耗。天然石膏：设主要包括采掘过程中的机械设备损耗，石膏从采掘地运输到储存地的运输设备损耗及人力资源消耗等。

脱硫石膏：脱硫石膏是电厂烟气脱硫的副产品，因此，脱硫石膏的利用是对工业成产废物的利用，设定为无物料消耗。

(4) 能源消耗。天然石膏：设定开采天然石膏时用电能为区域电网供电。

图2  水泥碳足迹计算边界

Fig.2  Calculation boundary of CCFC-BLP

脱硫石膏：脱硫石膏为工业生产中烟气脱硫的副产品，其生成过程中消耗的能源计入工业生产中，因此，本研究设定脱硫石膏的能源消耗为0。

2.2.3  重庆水泥的原材料——砂岩生产现状的情景 设定

(1) 地理位置：重庆市某工业园区。

(2) 开采工艺：设定为钻井开采。

(3) 物料消耗：设要包括开采过程中的机械设备损耗，砂岩从采掘地运输到储存地的运输设备损耗及人力资源消耗等。

(4) 能源消耗：包括砂岩开采过程中，设备用电能消耗，燃料消耗；砂岩从开采地到储藏地点的运输能源消耗以及包装能耗。

2.2.4  重庆水泥的原材料——掺混石子生产现状的情景设定

(1) 地理位置：重庆市某工业园区。

(2) 生产工艺：天然矿石经加工形成。

(3) 物料消耗：设主要包括采掘过程中的机械设备损耗，石子从采掘地到储存地过程中运输设备损耗及人力资源消耗等。

(4) 能源消耗：主要包括粗矿石采掘用炸药的运输能耗；粗矿石的运输燃料消耗；粗矿石加工石子过程中的燃料消耗及电耗。

2.3  重庆水泥的原材料运输现状的情景设定

关于重庆水泥运输基本情景的假设主要基于对重庆水泥生产原料供应商、水泥生产厂家的调研，并结合重庆地区的交通路网及能源情况而设定。

2.3.1  重庆水泥的原材料——石灰石运输现状的情景设定

(1) 运输路线。根据石灰石供应厂家及水泥生产厂家的相对地理位置及交通系统情况确定，如水路系统方便，则选择船运；如无水路交通的条件，则选择路运。

(2) 运输方式。石灰石占水泥数量比例约90%以上，用量大。重庆水路交通系统相对便捷。因此，本文情景设定石灰石的运输采用水路运输方式。

(3) 运输工具：运输工具为货船。

(4) 能源消耗。设此能源消耗(直接碳足迹)指石灰石从原料生产地到水泥生产厂家的运输过程中，运输工具消耗的能源。基于重庆调研情况，船运能源消耗设定为柴油。

(5) 物料消耗。物料消耗指在石灰石运输过程中除运输工具能源消耗以外，且影响碳足迹的其他消耗，包括货船损耗，运输人员行为碳排放及石灰石装卸过程物资消耗碳排放等，属间接碳足迹。此间接碳足迹不纳入本研究所指“重庆水泥生产碳足迹”计算范围内，假设其分别归属于其他行业的碳排放中。

2.3.2  重庆水泥的原材料——天然石膏运输现状的情景设定

(1) 运输路线。根据天然石膏及脱硫石膏供应厂家与水泥生产厂家的相对地理位置及交通系统情况确定。

(2) 运输方式。设定采用公路运输方式。

(3) 运输工具。设定运输工具为货车。

(4) 能源消耗。设定货车能源消耗为柴油(即直接碳足迹)。

(5) 物料消耗。石膏运输的物料消耗(即间接碳足迹)主要包括货车折旧消耗，驾驶及其他运输人员在运输过程中的碳足迹以及石膏装卸过程中的物资消耗碳足迹等。同理，此部分碳足迹不纳入本文“重庆水泥碳足迹”的计算范畴。

2.3.3  重庆水泥的原材料——砂岩运输现状的情景 设定

(1) 运输路线。根据砂岩供应厂家及水泥生产厂家的相对地理位置及交通系统情况确定。

(2) 运输方式。设定运输方式为公路运输。

(3) 运输工具。设定运输工具为货车。

(4) 能源消耗。设定货车能源消耗为柴油(即直接碳足迹)。

(5) 物料消耗。同理，砂岩运输过程中除货车运输用燃料能源消耗以外的其他物料消耗碳足迹不纳入本研究的计算范围内。

2.3.4  重庆水泥的原材料——掺混石子运输现状的情景设定

(1) 运输路线。根据石子供应厂家与水泥生产厂家的相对地理位置及交通系统情况确定。

(2) 运输方式。设定运输方式为公路运输。

(3) 运输工具。设定运输工具为货车。

(4) 能源消耗。设定能源消耗为柴油(即直接碳足迹)。

(5) 物料消耗。同理，混掺石子运输过程中除货车运输用燃料能源消耗以外的其他物料消耗碳足迹不纳入本文的计算范围内。以上情景假设的具体量化指标见表1。

2.4  重庆水泥厂内生产过程现状情景设定

重庆水泥厂内生产情景设定主要依据对重庆水泥生产厂家的调研结果。

2.4.1  重庆水泥生产工艺过程情景设定

假设工艺重庆水泥生产工艺过程如图3所示。

表1  重庆水泥生产原材料运输情景设定汇总

Table 1  Summary of scenario assumption of all RM transportation for cement

2.4.2  重庆水泥生产过程燃料使用情景设定

设定重庆市水泥生产用燃料100%为煤炭。根据《中国能源统计年鉴2008》，燃煤低位发热值取20 908 kJ/kg；根据《2006年IPCC指南》第二卷(能源)，排放因子取取各燃料排放因子的95%置信区间下限值，为87 300 kg/t，煤炭氧化率为1。

2.4.3  重庆水泥生产过程电力使用情景设定

根据重庆特定的地理位置及电力资源情况，根据“区域电网划分(表2)”和“电网基准线排放因子(表3)”^[20]，设定水泥生产用电主要来自于区域供电网(华中电网)，且碳排放因子取0.852 85 t/(MW·h)。

2.4.4  重庆水泥生产原材料消耗量与废弃物处置情景设定

根据水泥生产厂家规模的不同，原材料消耗量也不同。本文基本情景设定重庆水泥生产原材料消耗量及废弃物排放情况，见表4。

图3  重庆水泥生产流程图

Fig.3  Production flow chart of Chongqing cement

表2  区域电网划

Table 2  Regional power grid

表3  电网基准线排放因子

Table 3  Regional power grid baseline emission factor in China 2009

表4  重庆水泥厂家基本用材(用能)种类及使用量

Table 4  RM used for cement production in plant

3  重庆水泥的碳足迹计算

3.1  重庆水泥原材料生产的碳足迹

根据情景假设，水泥原材料生产的碳足迹主要根据石灰石、砂岩、石膏粉及混掺石子及水泥包装袋计算而得。

(1) 重庆水泥原材料生产的碳足迹：

C_Fr=C_Fr1+C_Fr2                  (2)

式中：C_Fr1为开采类原材料的碳足迹，t；C_Fr2为加工类原材料的碳足迹，tCO₂。

(2) C_Fr1的计算

根据IPCC^[21]法，

C_Fr1=M₁×E_F1+ M₂×E_F2+ M₃×E_F3+ M₄×E_F4    (3)

其中：M₁，M₂，M₃和M₄分别为石灰石、砂岩、石膏和掺混石子的活动水平，即开采量，t；E_F1，E_F2，E_F3和E_F4分别为石灰石、砂岩、石膏和掺混石子开采的碳排因子。

(3) C_Fr2的计算

根据IPCC法^[21]，

C_Fr2=M₅×E_F5                 (4)

其中：M₅为包装袋的活动水平，即使用量，t；E_F5为包装袋生产的碳排因子。

3.2  重庆水泥原材料运输碳足迹

根据本研究情景假设，运输碳足迹主要有货船和货车在运输过程中使用的柴油产生的碳排放量，计算式为：

C_Ft=×β_j×γ_j×δ_j)          (5)

其中^[22]：C_Ft为原材料运输的碳足迹，kg；B_j为原材料运输的燃料消耗量，kg；β_j为燃料氧化率；γ_j为燃料低位热值，kJ/kg；δ_j为排放因子，kg/kJ。

3.3  重庆水泥厂内生产过程中形成的碳足迹

重庆水泥厂内生产碳足迹主要包括燃料直接燃烧的碳足迹，电能消耗碳足迹、原材料的物化反应及孰料煅烧等。

(1) 燃料直接使用(燃料燃烧)的碳足迹：

C_Fd=×C_i             (6)

式中^[23]：C_Fd为燃料直接燃烧的碳足迹(kg)；B_i为能源i的消费量，按标准煤计(10⁴ t)；C_i为能源i的碳足迹系数(kg/10⁴ t)，对于不同国家和地区，该值因为能源结构、用能效率等因素的不同而不同；i为能源种类。

(2) 水泥生产中电能消耗所引起的碳足迹。根据调查，重庆市内近160家水泥生产企业，95%以上都具有自发电设备，因此，为避免重复计算和缺项计算，本文从水泥生产厂自发电、地区电网碳排放和国家电网碳排放3种不同供电方式的碳足迹区别对待。

①水泥生产厂家自发电部分。因自发电与地区电网和国家电网互不交叉，因此，此部分应转化为自发电所耗燃料来计算碳足迹，计算式同式(5)。

②区域电网：

N_ERi=N_EGi×E_Fi                (7)

式中^[20]：N_ERi为地区电网碳足迹(kgCO₂)；N_EGi为电力消耗(kW·h)；E_Fi为华中电网排放因子基准线 (kg/(kW·h))。

(3) 原材料的物化反应碳足迹。水泥生产工艺中引起碳足迹的主要化学反应式为

CaCO₃=CaO+CO₂             (8)

MgCO₃=MgO+CO₂            (9)

(4) 水泥窑系统的窑灰煅烧。水泥窑系统的窑灰主要是从窑尾收尘器和增湿塔收集的物料，现在国内主要的利用途径是直接添加到水泥中或作为生料再次入窑煅烧。但是在计算窑灰的碳足迹情况时，应以窑灰的总量为准，与它的利用途径无关。计算公式如   下^[24]：

           (10)

式中：E_FCKD为部分煅烧水泥窑粉尘(tCO₂/t水泥窑粉尘)的排放因子；E_FCli为工厂级熟料排放因子(tCO₂/t熟料)；d为水泥窑粉尘煅烧速率(取经验值0.1)。

在《IPCC2006》第三卷中，提出了“通过使用水泥产量数据估算熟料产量”的方法计算水泥煅烧过程的碳排放量。它规定将水泥碳排放量计入水泥生产端，即不管水泥成品被用在哪里，水泥碳排放量统一被计入水泥生产方。

4  计算结果分析与评价

4.1  计算结果

表5所列为重庆水泥出厂时碳足迹计算结果。

表5  重庆水泥出厂时碳足迹计算结果

Table 5  Calculation result of CCFC-BLP

4.2  重庆水泥出厂前碳足迹构成与主要影响因素  分析

根据计算结果(表5)，可知重庆水泥出厂前碳足迹的构成要素主要包括5部分：

(1) 采掘类原材料(包括石灰石、石膏、砂岩及掺混石子等)在开采及加工过程中因燃料燃烧、运输过程中碳足迹；

(2) 加工类原材料(如包装袋)在加工、生产及运输过程中的碳足迹；

(3) 水泥厂内生产过程中，因电能使用的间接碳足迹；

(4) 水泥厂内生产过程中，煤炭作为燃料燃烧的碳足迹(不包括煤炭的非燃烧使用)；

(5) 水泥厂内生产过程中，因CaCO₃分解、MgCO₃分解等物化反应产生的碳足迹。

根据表5，同样可知，重庆水泥出厂前碳足迹中，CaCO₃分解碳足迹占比高达57.29%，煤炭作为燃料燃烧的碳足迹占比为38.33%，因此，CaCO₃分解和煤炭作为燃料燃烧是影响重庆市水泥出厂前碳足迹的关键要素，也是降低水泥出厂前碳足迹的关键环节。

4.3  重庆水泥碳足迹水平评价

(1) 根据“全球首个水泥行业碳减排路线图”预测结果，到2015年、2020年、2025年、2030年和2050年，中国水泥碳排放因子分别为0.66，0.62，0.59，0.56，0.42。根据表5，重庆水泥碳排因子为0.668，表明重庆如果采取合适的碳减排措施，有望实现全球水泥路线图预测的2015年的碳排放目标，同时说明重庆水泥目前的生产水泥基本为全球平均水平^[25-27]。

(2) 国内有学者^[28-29]针对我国在哥本哈根气候变化大会上提出的“中国到2020年，实现单位GDP碳排放量比2005年降低40%~45%”的目标，分别对减排40%(中碳情景)、45%(低碳情景)和50%(超低碳情景)三中目标情景进行了假设及预测。得出相对应的中国单位工业CO₂排放量(即碳排放因子)分别为0.671、0.641 和0.606。对比重庆水泥碳足迹0.668，在一定程度上说明，目前重庆的水泥生产碳排放量低于全国平均水平，水泥生产水平和技术优于全国平均水平。但要实现减碳45%的低碳情景目标和50%的超低碳情景还需要较大幅度的降低水泥碳排放。

根据此评价结果，结合重庆水泥出厂前碳足迹的构成及碳排影响要素分析，以及对重庆水泥产品及行业的调研，作者认为，重庆水泥目前较低的碳排放量与水泥生产替代原材料的使用密切相关。重庆市每年约有5万t脱硫石膏产生。近年来，脱硫石膏作为天然石膏的替代物的在重庆部分水泥厂中推广应用，如络璜电厂即为大力推广脱硫石膏用做水泥生产替代原材料的电厂之一，这对降低重庆水泥出厂前碳足迹具有较大作用。

综上所述，笔者认为，重庆水泥出厂前碳足迹还有继续降低的潜力，建议从如下方面入手。

(1) 加强水泥生产全过程的管理。优良的生产管理，可以有效的降低熟料生产过程中的热耗，减少能源使用，降低碳排放。

(2) 提高水泥的热效与电效。通过设备和系统的节能改造，优化工艺流程，降低水泥熟料生产过程中的电耗和热耗。目前国际上，较先进的工艺为新型干法水泥工艺。

(3) 提高替代燃料的使用量。根据表5，煤炭作为燃料燃烧的碳足迹占比高达38.33%，因此，通过使用替代燃料减少CO₂排放的潜力巨大。结合重庆的资源及能源情况，替代化石燃料和生物质燃料的使用不失为较好的选择。

(4) 降低水泥中熟料用量。根据表5，CaCO₃分解碳足迹占比为57.29%，主要为生产熟料而排放。因此，通过低碳排混合材料替代高碳排的熟料，将极大的降低水泥碳足迹。如工业固体废物为目前国内常用的主要替代物。

5  结论

本研究基于对重庆水泥生产相关产业和厂家的现状调研成果，设定了重庆水泥出厂前碳足迹计算情景，包括原材料生产现状情景、原材料运输现状情景及水泥厂内生产现状情景，并通过IPCC法预测了在目前阶段，重庆水泥碳出厂前碳足迹约为102.66万t/a，碳排放系数为0.668。

通过与“全球首个水泥行业碳减排路线图”的预测和国内对“中国到2020年，实现单位GDP碳排放量比2005年降低40%~45%”目标的情景分析，可知：

(1) 重庆目前生产水泥基本为全球平均水平，如果采取适宜且有力的碳减排措施，有望实现全球水泥路线图预测的2015年的碳排放目标；

(2) 重庆的水泥生产碳排放量现状低于全国平均水平，水泥生产水平和技术现状优于全国平均水平。但要实现减碳45%的低碳情景目标和50%的超低碳情景还需要较大幅度的降低水泥碳排放。

根据对预测结果的分析，笔者认为重庆水泥出厂前碳足迹还有较大降低潜力，并建议通过加强水泥生产工艺管理、低碳排的燃料替代物及熟料替代物的使用、提高水泥生产的热效和电效4种途径入手。

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(编辑 李艳红)

收稿日期：2012-01-15；修回日期：2012-02-15

基金项目：重庆低碳产业园建设关键技术研究与工程示范(国际科技合作)项目(CSTC, 2009AA6044)

通信作者：杨李宁(1981-)，女，天津人，从事绿色建筑与建筑节能设计与咨询技术研究；电话：13883829973；E-mail: yanglininghhxx@  hotmial.com