近日，金隅科研總院綠色低碳環(huán)保技術研究院在小型回轉窯試驗平臺上,，進行了高濃度氫能煅燒水泥熟料工業(yè)試驗，試驗所用燃料氫氣濃度大于70%,，為國內首次相關試驗,。這讓人們看到了利用氫能助力水泥行業(yè)脫碳的更多可能性。

水泥行業(yè)是我國碳排放的重要來源,。每生產1噸水泥,，大約會產生1噸二氧化碳。我國是全球最大的水泥生產國和消費國,，由于產業(yè)規(guī)模大,、窯爐工藝特點等原因，水泥行業(yè)碳排放量約占全國碳排放總量的13%,，僅次于電力和鋼鐵行業(yè),，高于交通運輸業(yè)。作為歐盟碳邊境調節(jié)機制首批納入的6個行業(yè)之一,，水泥行業(yè)是我國實現(xiàn)“雙碳”目標需重點關注的領域,，減排任務繁重。水泥行業(yè)需采取更加積極的措施,，降低碳排放并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,。

相較電力、鋼鐵等領域,，水泥行業(yè)減排工作挑戰(zhàn)更大,，進展也更慢。從原料特性看,，在水泥生產過程中,，約60%碳排放來自石灰石分解產生的二氧化碳。由于石灰石作為原料難以被替代,，這部分排放暫時難以大幅減少,。從燃料結構看，水泥生產過程中需要消耗大量能源,，我國主要使用的是煤炭,，燃燒過程會產生大量二氧化碳，這部分排放可通過技術手段加以解決,。

燃料替代是水泥行業(yè)一種成本效益較高的減排措施,。水泥熟料煅燒需要燃料燃燒產生熱量,，如果將現(xiàn)有化石燃料替換成可再生能源則能大幅降低碳排放。根據(jù)中國水泥協(xié)會課題組做的碳中和路徑研究,，到2060年,，碳捕集和封存技術、替代燃料技術,、低碳水泥技術對水泥行業(yè)減排貢獻將排在前三位,。燃料替代則是近期最具潛力的減排手段。

在眾多替代燃料中,，氫能因其來源廣泛和應用便利性受到廣泛關注,。采用氫能煅燒水泥熟料，可提高能源利用效率,，顯著降低水泥生產對環(huán)境的影響,。為此，瑞士拉法基豪瑞,、德國海德堡,、墨西哥西麥斯等國際大型水泥企業(yè)，均把氫能列為重要技術發(fā)展方向,，積極打造綠色氫能產業(yè)鏈,，并已有一些成功應用案例。

我國也在大力推動水泥行業(yè)綠色轉型,。多項政策將替代燃料列為重點任務,，積極推動相關技術開發(fā)和使用。2022年2月,，國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合發(fā)布《水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南》提出,，要加快研發(fā)綠色氫能煅燒水泥熟料關鍵技術，加快先進適用節(jié)能低碳技術產業(yè)化應用,。2024年5月,，國家發(fā)展改革委聯(lián)合4部門印發(fā)《水泥行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》，要求到2025年底,，水泥行業(yè)替代燃料消費比例力爭達到10%,。

在此背景下，我國水泥企業(yè)積極推進氫能在水泥行業(yè)的應用,。為實現(xiàn)水泥熟料生產化石燃料全部替代,，金隅科研總院綠色低碳環(huán)保技術研究院開展了氫能煅燒水泥熟料工藝技術研發(fā)、傳熱及燃燒特性分析,，驗證了水泥生產線使用氫能進行熟料生產的可行性,；冀東水泥與中國化學工程集團在氫氣制,、儲,、運,、用等領域，以及氫能產業(yè)示范園區(qū)建設方面開展全方位合作,；海螺水泥密切關注氫能制取和儲運等環(huán)節(jié)前瞻性技術研究,，積極開展氫能項目試點工作。

整體來看,，與生物質燃料相比,，氫能在水泥行業(yè)應用還處于探索階段。目前綠氫生產成本較高,，大規(guī)模長距離儲運困難,，與水泥生產工藝適配尚需驗證優(yōu)化，行業(yè)應用缺乏標準參考,。但隨著新能源技術不斷進步,，綠氫成本正快速下降。有機構預測,，綠氫在碳達峰時期將具備與化石能源競爭的一定實力,。因此，氫能在水泥行業(yè)的應用,，有望成為行業(yè)未來實現(xiàn)節(jié)能減碳的突破點,，前景不容小覷。

隨著工業(yè)領域節(jié)能減碳形勢日趨嚴峻,，尋找替代能源實現(xiàn)綠色發(fā)展,，是水泥行業(yè)的重要出路，氫能與碳捕集和封存技術協(xié)同配合是較為現(xiàn)實的選擇,。主管部門可出臺支持政策,，依靠合理的價格機制傳遞正確市場信號，鼓勵企業(yè)加大研發(fā)應用力度,，擁抱更加清潔的低碳水泥,，實現(xiàn)全行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

王軼辰