《提前市场承诺政策简报》

未设定：NOT SET IN CON 如何通过先进的市场承诺重塑近乎零排放或零排放混凝土的公共采购 混凝土，现代社会的基石，有着巨大的碳排放。水泥，作为混凝土中的粘合剂成分，占全球人为二氧化碳（CO2）排放量的近7%。1如果全球水泥行业是一个国家，它将位列美国之后，成为温室气体（GHGs）第四大排放国。2中国，印度。2降低混凝土行业的碳排放——尤其是水泥生产——对于实现气候目标至关重要。虽然我们可以采取许多措施来减少水泥生产过程中的碳排放，例如提高水泥厂能源效率，并逐步淘汰燃煤和焦炭窑炉，但全面解决水泥生产过程中不可避免产生的化学排放（即“工艺排放”）将会更加困难。因此，需要创新的政策机制，如市场承诺预付款，以实现变革性技术的商业化。 一支铺路队伍在明尼苏达州进行道路维护，浇筑混凝土。 商业化规模的示范和部署，其技术成熟度（TRL）介于7至9之间。9根据美国能源部（DOE）的数据，对于水泥和混凝土行业来说，一项金额在5亿至20亿美元之间，为期10至12年的AMC合同可能足以满足采用新颖脱碳技术项目所需的融资，无论是改造项目还是首个此类工厂。10 许多减少工艺排放或部署替代、低碳化学工艺以替代传统普通波特兰水泥（OPC）的技术仍处于试点阶段。将这些技术规模化需要“需求拉动”政策来激励创新并实现商业化生产。 这是预先市场承诺介入的地方。与加速商业化产品部署的传统绿色采购工具不同，预先市场承诺（AMCs）是专门设计用来推动技术从研发到商业化的。因此，AMCs正开始作为一种强大的需求拉动机制而获得关注，政府可以利用它来加速近零或零排放混凝土的部署。在本期简报中，我们探讨了预先市场承诺作为一种政策工具的运用，研究它们已经被用于何处以及如何应用于混凝土价值链。我们确定了AMCs部署的阻碍和促进因素，并提出一个旨在从公共部门启动成功预先市场承诺的五年框架。 私营部门已经开始探索将资产管理公司（AMCs）应用于其他绿色产品的适用性。例如，Frontier是2030年前承诺投入10亿美元用于永久性大气碳去除技术的资产管理公司承诺，由多家企业做出。11 然而，低碳水泥和混凝土领域的私营部门资产管理公司才刚刚起步。第一个行动者联盟，一个由90多家成员公司组成的全球组织，利用其会员的采购能力来推进低碳或近乎零碳排放技术的进步。12在发行时，已有七家水泥/混凝土会员公司承诺，到2030年至少将他们年度水泥/混凝土采购量的10%调整为低碳。13去年夏天，第一波行动联盟自2021年启动以来发布了其首次状态报告。14对于水泥和混凝土行业，报告强调了联盟成员公司的技术进步和新的供应商数据库，但没有突出任何已进行的预购或合同。 什么是先进市场承诺，以及它们是如何被使用的？AMC是一种买方和尚未开发的技术的生产者之间的具有约 束力的法律合同，该合同保证产品一旦上市就有需求。3购买者可以是私人或公共实体，在AMC（资产管理和承包服务）中货币支付的最终交付取决于技术是否符合合同中规定的技术要求。AMCs使早期生产商能够向投资者展示一项可行的销售合同（生产商与买方之间的协议，以购买公司产品的一部分），这反过来有助于获得有吸引力的融资条件以扩大商业生产。 而不是仅仅依赖私营部门来推动脱碳混凝土的需求，公共部门应利用AMCs（资产管理公司）并产生推动创新采购结构的势头，使其在整个混凝土行业中产生连锁反应。 近零排放和零排放的水泥和混凝土解决方案正在开发、测强有力的理由支持水泥和混凝土的公共废弃物管理。 这个工具最早在21世纪初被提出，用于开发针对被忽视疾病的疫苗。4资产管理公司已在医药领域成功用于生产肺炎球菌疫苗以及部署新冠疫苗。5最近，加州与Civica RX签署了一项价值5000万美元的AMC协议，用于生产低成本胰岛素。6此外，加利福尼亚州拨款3000万美元用于CalRx纳洛酮可及性倡议，该倡议支持合作伙伴开发、制造、采购和/或分销纳洛酮鼻喷产品。7 试和认证，以满足当前行业标准。15然而，吸引融资在将这些技术扩展到商业化生产水平上已被证明是一道难以逾越的难题。美国能源部（DOE）在其最近的研究中观察到了这一趋势。商业起飞报告：“在没有可信赖的承购协议的情况下，水泥行业将难以吸引所需规模的资金以支持深度脱碳项目。协调采购计划可以通过替代采购模式来解决这些挑战。”鉴于联邦、州和地方政府在混凝土上的支出高达数十亿美元，公共采购的AMC可以激励水泥行业的规模性脱碳。16 对于工业脱碳应用，AMCs可用于保证特定数量的碳排放减少或低温室气体强度产品的销售。8一个规模较大、长期有效的自动续费合同（AMC）也为购买者提供了价格确定性，并减少了“绿色溢价”（即选择较少温室气体排放密集型产品的额外成本）。对于购买者而言，对于深度脱碳产品，一个成功的AMC可以为建设项目带来显著的碳减排。专家建议，为了使AMC成功，所期望的技术应准备好进行 联邦、州和地方政府已经表明了他们利用采购能力来推动低碳材料（又称绿色公共采购）部署的坚定承诺。十二个州已经承诺通过先前所谓的“联邦-州合作”优先采购低碳基础设施材料。 国家购买清洁伙伴关系将继续在美利坚合众国气候联盟下以州为单位重点关注。17一半的合作伙伴州也拥有自己的绿色公共采购法律。虽然建筑材料绿色公共采购存在潜力 至少有五种有前景的AMC水泥减排技术——并且还有更多即将到来。 从技术角度来看，在脱碳水泥和混凝土方面没有一劳永逸的解决方案。相反，需要一套解决方案来减少不同混凝土混合物的碳排放。如前所述，自适应模块化系统（AMC）最适合技术成熟度（TRL）介于7和9之间的先进技术。下表1总结了目前一些可用的解决方案的关键例子。 为了每年产生数百万吨碳排放的节约，这仅限于目前可商业获得的产品。18另一方面，一家资产管理公司（AMC）可以创造对尚未上市但已准备好从示范阶段过渡到商业化阶段的产品需求。 水泥和混凝土是如何制作的 生产水泥的过程需要石灰石、其他矿物包括粘土和石膏，以及非常高的温度。首先，在水泥厂称为窑炉的部分将磨碎的石灰石加热。它被加热到大约900°C，这促使了煅烧过程，其中石灰石（CaCO3）分解成生石灰（CaO）。在这个过程中释放出来的CO分子构成了工艺排放，占水泥生产中所有温室气体排放的大约60%。然后，与其他矿物添加剂混合后，生石灰进入一个32回转窑内，它暴露于高达1500°C的温度中。通过燃烧煤炭、焦炭、轮胎和其他温室气体密集型燃料，窑达到了这些 高温。高温和窑的旋转将石灰和其他材料熔化成固体灰色块状物，称为熟料——本质上是一种人工岩石。然后将熟料与少量石膏磨碎，制成水泥。水泥是一种灰色粉末，当与沙子、砾石和水混合时，将所有这些材料粘合在一起并硬化，形成地球上最广泛使用的材料：混凝土。 碳捕集技术，如此处所示的Leilac-1安装，是解决水泥工艺排放的一种方式。 五年框架：面向公共部门AMCS 推出公共部门的水泥和混凝土资产管理公司（AMC）将与传统采购结构有较大改变。例如，混凝土通常按需购买，而不是像资产管理公司那样建立长期采购。此外，参与公共项目的公共机构通常是为所做的工作而不是材料本身签订合同。资产管理公司将会改变这种模式。克服这一挑战的关键策略是 推进低碳水泥/混凝土的资产管理公司（AMC）所面临的挑战是建立一个包括短期行动和长期行动的多年框架，这些长期行动能够增强对新兴技术的信心，推进替代合同实践，建立试点AMC标准，并在国家机关中组织需求。该框架在图1中展示，并在以下各节中更详细地描述。 预期结果： 加速转向基于绩效的标准这将使新水泥和混凝土进入市场成为可能；提高行业对新材料的信心和理解。 实施战略： n展示基于性能的标准：规定性标准目前在美國的行業標準中是默認的方法。規定性標準細節地描述了對於一项工程所需混凝土混合物的特定組成。這些標準從歷史上看限制了可選用的材料選擇，以滿足項目規範。另方面，基於性能的標準——這種標準要求材料達到某些性能指標而非特定內容指標——可以增加可以為項目資格的材料靈活性。例如ASTM C1157這樣的基於性能的標準，允許創新低碳混合水泥進入市場同時維持市場完整性。19 n加强国家机关的检测制度：各州交通部门（DOTs）和大型政府实体在制定混凝土市场规范中扮演着重要角色。由于它们是受信任的权威机构，它们产生的测试、验证和规范容易转移到市场上的其他客户。政府实体可以通过加强其测试制度来提高其结果在全国范围内的适用性： n国家机构可以加强在混凝土检测和验证方面的合作与资源共享。在拜登-哈里斯政府下，联邦-州政府购买清洁伙伴关系在低碳足迹产品资源共享方面提供了很好的例子。20n国家交通部门可以创建一个数据库，其中可以共享来自各个交通部门的混凝土混合物测试结果。 n与能源部工业示范计划（IDP）协调：州级机构可以与DOE的IDP获奖者合作，测试新兴的低碳混凝土产品。水泥和混凝土行业的获奖者计划在内华达州、马萨诸塞州、加利福尼亚州、弗吉尼亚州、马里兰州、乔治亚州、德克萨斯州和印第安纳州开展项目。21 n启动 additional 状态运行的 testing facilities:国家机构可能考虑设立自己的深脱碳混凝土测试设施，并将研究结果与其他州机构分享。例如： n明尼苏达州交通部（MnDOT）创建了MnROAD，这是其遍布明尼苏达州高速公路的路面测试轨道，用于测试各种研究材料。22MnROAD目前正在开展一个研究项目，该项目聚焦于在混凝土路面中使用替代水泥材料。23研究结果和补充规范将可供其他州高速公路机构参考实施。 n加州大学戴维斯分校道路研究中心的新“实验室至板材”倡议专注于评估超低碳排放的熟料和补充性水泥混合材料，这些材料超越传统的煤飞灰和矿渣。24实验室致力于到2026年拥有三块不同的新型材料，每块一块。该实验室得到加州交通部（Caltrans）、联邦公路管理局（FHWA）和美国混凝土协会的支持。 n超越路面测试：美国联邦公路管理局（FHWA）在加速路面测试（例如，实验室到路面）方面取得成功，但测试设施有扩展至包括从人行道到高速公路中间带的不同混凝土应用的机遇。 支持性立法： 去年冬天，美国参议院提出了《2023年混凝土和沥青创新法案》。如果通过，该法案将1）创立一个低排放混凝土和沥青的研究、开发和示范计划，以及2）授权交通部长预先购买低排放混凝土和沥青。25本法案体现了对有效标准化测试制度和有利于新型材料（这些材料有助于我们实现关键气候目标）的替代合同方法的双党支持。 预期结果： 提升了人们对现有水泥和混凝土技术的认知和理解，增强了信心。在州交通部、政府实体和承包商之间，从而支持了AMCs（先进材料公司）传播和推广这些创新技术并实现规模化的成功。 实施战略： 推动行业教育和知识转移，允许组织分享技术技能、见解和数据，从而加速尖端技术和策略的采纳。行业利益相关者之间有几种知识转移途径： n知识共享平台：提供知识分享的平台，促进协作和关键性能数据以及技术技能的传播，这些技能对于采用新技术至关重要，从而使组织能够迅速适应市场变化。 n行业培训：实时或按需培训计划支持行业技能发展，提高理解力并加速新技术的采纳。 n行业领导的合作小组将专家和行业领袖直接与承包商和机构连接起来，提供了一个集中的论坛，用于传播最佳实践、优化知识交流以及促进协作。 案例研究/示例： 混凝土行业对波特兰石灰水泥的采用 波特兰石灰水泥（PLC），也称为1L型水泥，是一种创新的混合型水泥产品，通过提高石灰含量设计而成，在保持普通波特兰水泥（OPC）性能特性的同时，可减少高达10%的碳足迹。尽管1L型水泥对混合设计或可工作性只需进行最小程度的修改，但为了促进其采用，关于1L型的培训资源和指导变得至关重要。 正如行业专业人士开始适应从OPC到Type 1L水泥的转变，波特兰水泥协会挺身而出，提供可操作的见解和最佳实践，为规范制定者、承包商和建筑师提供了进行转型的必需工具和策略。26可用的资源包括示例项目、网络研讨会、