水泥廠變身“吸碳海綿”：一場跨越陸海的碳革命

全球每生產10噸水泥，就有1噸來自中國。這個“基建狂魔”的榮耀背后，是每年13.7億噸的CO?排放——相當于3.4億輛汽車的年排放量。中國礦業大學團隊在《工程》雜志發布重磅研究，首次構建水泥行業CCUS（碳捕集、利用與封存）全鏈條評估框架SSM-Cement，揭示中國水泥廠與封存點的“最優碳路徑”：到2060年，603家水泥廠可通過陸海協同管網，捕獲18.5億噸CO?，相當于封存4.7個三峽大壩的混凝土碳排放。

碳關稅倒逼下的生死時速：水泥業“零碳基因”覺醒

歐盟碳邊境調節機制（CBAM）已將水泥列為重點征稅對象，每噸進口水泥需額外支付碳成本。研究顯示，當前中國水泥碳排放強度為375-925 kg CO?/噸，而國際能源署設定的2050年目標需降至40-125 kg。傳統減排手段（能效提升、燃料替代）僅能削減30%排放，剩余70%必須依賴CCUS。

“這不是選擇題，而是生存題。”論文通訊作者范景力教授指出，中國現有1132家水泥廠中，919家具備CCUS改造條件。通過源-匯匹配優化模型，科學家首次繪制出水泥廠與封存點的“碳流地圖”：

  • 陸上封存主戰場：塔里木盆地（282億噸）、松遼盆地（168億噸）等深部咸水層，可吸納15.8億噸CO?；
  • 海上新邊疆：東海盆地（356億噸）、珠江口盆地等近海儲層，貢獻2.7億噸封存；
  • 經濟賬破局：結合驅油增產（EOR）收益，東北、西北區域碳避免成本（LCAC）最低可達35美元/噸，接近國際可行閾值。

陸海管網“搭橋術”：61,500公里CO?高速公路誕生記

研究團隊設計出全球首個水泥業CCUS陸海協同管網系統：

  • 陸地動脈網：59,500公里管道沿現有國道、天然氣干線鋪設，4-30英寸支線管道占88%，將分散的水泥廠串聯成網；
  • 海上特快專列：1,975公里海底管道直連珠三角、長三角水泥集群與東海、南海封存點，運輸成本較純陸路降低40%；
  • 動態經濟模型：當碳價升至90美元/噸（國際能源署2050年預測值），603家改造廠中83%可實現負碳成本，每封存1噸CO?反而獲利61美元。

政策杠桿撬動千億市場：45Q稅收抵免的魔法效應

研究對比三種政策情景發現：

  1. 無補貼基線：碳避免成本均值88美元/噸，僅2家工廠具備經濟性；
  2. 45Q稅收抵免（85美元/噸封存補貼）：165家工廠LCAC轉負，4.6億噸CO?封存實現“減排即盈利”；
  3. 碳市場驅動（90美元/噸碳價）：全行業603家工廠集體“扭虧為盈”，年均封存量躍升至6000萬噸。

“政策每增加1美元激勵，CCUS經濟可行半徑擴展50公里。”范景力團隊測算，若將封存點網格精度從40km×40km提升至20km×20km，

來源: Engineering