绿色水泥：印度水泥行业的下一个前沿领域

绿色水泥：印度水泥工业的下一个前沿领域 脱碳机会对于水泥生产商 作者 Alan Martinovich Prathamesh Chaudhari SanchitSachdeva Aniruddh Vaddadi 印度水泥行业预计在下一个十年将实现快速增长，这主要得益于城市化的增加和大规模基础设施项目的推进。领先的水泥生产商正在积极寻求收购，以巩固其在市场上的地位。同时，可持续性对于行业变得越来越关键，多个因素使得可持续性成为董事会议程的首要议题。本文观点探讨了与印度生产商向绿色水泥转型相关的机遇和挑战。 高需求与行业整合 其他发展包括JSW集团筹集资金以扩大业务，以及Shree水泥公司进军预拌混凝土领域。 印度的水泥行业正处于快速增长阶段，这一增长由城市化、基础设施发展和政府倡议推动。国内需求预计将以10%的复合年增长率增长，到2030年将达到660亿吨（百万吨），预计产能将扩大至800亿吨（见图1）。 在这快速演变的背景下，水泥行业必须始终关注可持续性作为转型的一个关键维度。采用可持续的做法对于行业的长期增长和成功变得越来越重要。 为什么选择绿色水泥？ 。诸如“总理住房计划”（PMAY）等方案，支出额达到963亿美元，2023-2024年预算中的大规模基础设施投资达1200亿美元，以及如生产关联激励（PLI）和总理增长等产业举措。另外，由于印度的成本和质量优势，水泥出口也在稳步增长，主要市场包括孟加拉国、尼泊尔和斯里兰卡。生具有环境危害性。该行业贡献了全球7%的温室气体（GHG）排放，到2023年约为38亿吨（见图2）。在印度，这占到了总排放量的6%。印度的目标行业的净零排放，但在应对排放问题上，该行业还有大量工作要做。随着水泥需求的增长，传统的生产方式将加剧印度的环境挑战。预计到2030年，印业将排放407万吨的GHGs。主要生产商，它们负责该国近50%的...印度水泥需求与产能预测排放，即使在扩大生产的同时，也必须减少排放。 在供应方面，行业正在整合以增强竞争力和运营效率。包括阿达尼集团和UltraTech在内的主要玩家正在进行重大收购，以扩大产能和市场份额。阿达尼以65亿美元收购了Ambuja Cement和ACC，UltraTech收购Kesoram Industries的10.8万吨产能，这一趋势得到了凸显。 随着消费者对气候变化的认识日益增强，对低碳建筑材料和建筑物的需求正在上升。购房者和企业租户越来越重视可持续性，青睐具有健康设施的环保、节能空间。这一趋势在COVID-19大流行之后加速，健康和福祉的担忧促使开发商采用可持续的做法和材料。许多政府正在制定政策并创建项目以实现其可持续性目标。全球绿色建筑标准如LEED（能源与环境设计领导力）和WELL正在重新定义当今世界如何进行建筑，印度的建筑行业正在大规模采用全球和印度特有的可持续建筑标准（见图3）。 在此次法规下预期的碳价格预计到2032年将达到每吨160欧元，同时伴随着免费碳配额的全面禁止，将释放出惊人的年度碳成本：几乎占欧盟水泥公司EBITDA的75%。这将影响水泥生产企业的盈利能力，迫使它们增加可持续选项的采用以减少财务损失。同样，由于印度政府计划在2025-2026年推出的碳信用交易方案，碳成本也将上升，挤压利润空间。水泥生产企业需要采用可持续做法，包括过渡到绿色水泥。 印度的建筑行业正通过强调能源效率、居住者的健康与安全以及减少碳足迹，向可持续性转变。几项政府倡议鼓励商业和住宅项目中的绿色实践，使行业与全球可持续性标准相一致。受欧盟、澳大利亚和美国的启发，印度政府正在增加对绿色基础设施的投资。这包括在公共采购中关注可持续材料，使公共部门支出成为印度水泥行业可持续性的关键驱动因素。 欧盟拟定的“适合55”法规旨在到2030年实现碳排放的重大减少。 图2. 印度在全球温室气体排放中的份额，平均特定的能源消耗，并致力于减少排放 图2. 印度在全球温室气体排放中的份额、平均单位能源消耗以及减排承诺 -海德堡拥有75%的熟料因子，目标是在2030年前将其降至70%。 4 战略杠杆 印度的水泥行业未来将由其对创新、可持续性的关注以及绿色技术的采用所塑造。这些努力不仅从环境和监管的角度来看很重要，而且也是实现盈利增长的新途径。 -豪素姆公司利用矿渣、粉煤灰以及其他补充材料（例如，水泥分销管理、回收灰烬）来降低其熟料含量。 -UltraTech 在水泥生产过程中循环利用了其产生的100%的飞灰。 在印度——以及全球范围内——水泥公司可以通过以下四种策略来降低单位产出的能源消耗，实现水泥价值链的脱碳（价值链中的碳排放量在图4中展示）： ACC在2023财年将熟料系数降低了1.5%。 2.提高能源效率。全球领先的水泥生产企业通过改进热、电和废热回收工艺，在降低能源消耗方面取得了显著进展。预计在废热回收系统的创新将捕获45%的过剩热量，减少浪费并进一步降低全球碳排放量。全球企业越来越多地采用先进技术和数字解决方案，以在其运营中减少能源消耗： 1.降低熟料系数。煅烧是水泥生产过程中二氧化碳排放的主要来源，因为它是一个能耗密集的过程，涉及在非常高的温度下煅烧石灰石。根据能源、环境和水资源委员会（CEEW）的数据，煅烧过程占水泥生产过程中排放的排放量的大约56%。通过转向更环保的原料，如... -粉煤灰、火山灰和类似海德堡的矿渣微粉都在采用先进的熔渣对于减少排放是必不可少的。减少能源的技术。然而，将这些元素混合需要在水泥磨粉过程中进行消费。进行了广泛的测试以确保水泥保持Dalmia水泥优化的磨粉效果。其耐久性和强度。水泥公司媒体和更换了其磨削工具，全球各国正在投资研发，旨在通过提高生产力来实现。在保留计算流体动力学分析的同时降低熟料率水泥的基本特性：及其改良。 数据收集和追踪系统。海德堡公司在超过60个工厂推广了数字化解决方 -案，以支持生产计划和提升效率，尤其是在可再生能源可用期间。CRH利用ABB的知识管理软件，从区域服务器中心自动化收集关键绩效指标（KPI）数据。 生产者有设定积极目标碳排放减少目标 4.提升碳管理。通过碳捕集、封存和利用（CCUS）以及植树造林的努力可以实现减排。领先的水泥企业采取的一些关键活动包括： 废热回收系统安装。墨西哥水泥公司（Cemex）和奥坎能源（Orcan Ene -rgy）签署了一项大规模合作，旨在通过废热回收实现水泥生产的脱碳。 -二氧化碳净排放量减少。UltraTech 和 AmbujaCement 旨在到 2032 年将第 1 类二氧化碳排放量减少 27%，并已实现减少 12%。JSW 旨在到财年 26年实现其第 1 类加第 2 类排放总量减少 15%。 -废热回收发电。达米亚水泥公司正在积极努力，以最大化其废热回收发电能力。 -优化工厂运营。UltraTech和Dalmia Cement实施了数字系统以追踪工厂性能和能源指标，这两者都降低了单位产出能耗。 -转向可再生能源（范围2排放）。UltraTech计划到2024年通过可再生资源满足其34%的能源需求，目前已实现19.27%。 3.使用替代燃料。替代燃料如生物质和城市固体废弃物，以及可再生能源，正被水泥生产商用于减少其碳足迹： -投资于碳捕捉与封存（CCUS）及直接空气捕获技术以从大气中移除二氧化碳。JSW与Larsen &Toubro合作开发CCUS技术，以帮助管理其二氧化碳排放。Dalmia Cement与Carbon Clean签署了一份谅解备忘录，计划到2040年在泰米尔纳德邦建设一座年产50万吨的碳捕集设施。 -海德堡将其燃料混合比例中的替代燃料比例提高到29.9%，其中生物质燃料占13%。 -JSW公司在熟料生产中利用废弃物驱动能源，目标是在2025-2026财年实现总能源需求的10.4%。 -达米亚水泥增加了窑渣作为替代燃料的消费。 印度水泥生产商设定了雄心勃勃的碳排放减少目标，超过了全球标准（见图5）。JSW从BNP Paribas获得了可持续性挂钩贷款，达尔米亚水泥获得了CII绿色产品生态标签，超特水泥为其普通波特兰水泥（OPC）产品获得了环境产品声明（EPD）证书。观察这些企业为实现其宏伟目标采取的步骤将非常有趣。 -墨西哥领先的废物收集公司PASA与Cemex建立了合作伙伴关系，以购买废物衍生燃料（RDF）。 -ACC 与 Wastech 合作，在达拉杰布尔建立了用于 RDF 生产的现代化废物处理设施。 图5. 印度水泥行业的示例对可持续性的承诺 -技术壁垒。基础设施正在建设以用于二氧化碳的运输和储存，这将促进碳捕集技术的更广泛采用。随着这些技术的发展和获取途径的增加，印度水泥生产商将能够更好地减少排放，并通过持续的创新和对基础设施的投资，过渡到可持续的水泥生产实践。 印度水泥生产商在向绿色水泥转型过程中面临着经济、监管和技术障碍： -经济障碍。高生产成本和缺乏对低碳水泥生产的充足激励（例如，缺乏有效的碳定价）阻碍了绿色水泥的广泛应用。随着应用的增长和规模经济的效益惠及绿色技术，传统产品和低碳产品之间的价格差距将缩小，推动行业增长。绿色水泥技术仍处于早期阶段，尚未具有商业可行性，但势头正在形成，随着其成熟，更广泛的应用预计将增加。 -供应链限制。有限的替代绿色原材料供应对印度水泥行业向脱碳化转型的挑战。这些材料供应来源的保障和多元化越来越受到关注。钢铁行业和热电厂一直是提供如飞灰和炼钢炉渣等材料的关键供应商。在2021-2022年，飞灰的使用率达到了令人印象深刻的96%，其中水泥行业消耗了超过26%。尽管热电厂的逐步淘汰可能会限制未来飞灰的供应，但向使用可再生能源的转变为材料开辟了新的机会。与此同时，像UltraTech和ACC这样的领先公司正在与钢铁厂签订长期合同，以确保关键原材料的稳定供应。 -监管壁垒。缺乏明确的绿色投资标准和行业特定标准已为生产者造成不确定性，并且越来越多地认识到需要清晰的指导。政策中的监管模糊性和法律规定的潜在变化构成了挑战，因此需要创造一个更稳定和可预测的环境。一旦解决这个问题，对绿色水泥生产的信心和投资应随之增加。 政府将 扮演重要角色在印度的角色水泥行业向...的过渡可持续性 印度水泥行业的黄金时代将呈现出浓郁的绿色色调。水泥行业有望到2030年将碳排放量减少至400-500百万公吨，约占该国年排放总量的13%。行业参与者与政府需要共同努力，以支持水泥行业价值链向可持续性和脱碳的转型。为了在可持续水泥生产领域成为领导者并为其行业创造长期价值，印度水泥公司必须在两个主要领域进行创新。 存在也需要开发高温替代方案，通过新的/创新材料和工艺来实现所需的窑炉温度，从而降低能源使用和排放。投资碳捕集、利用和封存（CCUS）技术，以捕获排放并将其重新利用为增值产品，是另一种可持续的解决方案。该行业应调查使用聚合物和其他添加剂来增强水泥性能同时减少碳排放的方法。最后，通过市场研究和关注于将产品提供与市场对可持续性需求相协调的绿色产品排序策略，公司可以获得对客户偏好和其愿意为绿色水泥产品付费意愿的深入了解，从而为符合需求的价格策略提供依据。这种方法支持包括绿色水泥、绿色混凝土和补充胶凝材料在内的多样化环保产品的开发和商业化。 首先，他们必须通过采用创新技术和实践来提高可持续性和减少碳排放。使用生物质、回收材料和工业废物等替代燃料将有助于他们减少对化石燃料的依赖并减少排放。同时，应安装和优化余热回收系统，以捕获生产过程中产生的热量并再次利用，以降低整体能耗。公司还应寻找机会升级设备，优化工艺参数，然后引入节能技术，以帮助创建更节能的过程。例如，降低熟料比例将是一个非常相关的步骤，可以帮助减少在整个煅烧过程中产生的约56%的排放，这些排放是整个过程中碳排放的最大来源。 当然，政府在印度水泥行业向可持续性转型过程中将发挥重要作用，包括实施支持性政策和对水泥公司提供经济激励。必须加快可再生能源的开发并将其纳入水泥生产