建築行業碳交易（碳市場對建材行業的影響）

2023-08-01 20:10:16

3.5 碳市場對建材行業的影響

建材是建築材料的簡稱，是指用於建築和土木工程領域的各種材料。狹義上是指用於土建工程的材料，如鋼材、木材、玻璃、水泥、塗料等，通常將水泥、鋼材和木材稱為一般建築工程的三大材料；廣義上的建材還包括用於建築設備的材料，如電線、水管等。根據中國國家統計局現行施用的《國民經濟行業分類 GB／T 4754-2011》，建材產品包括建築材料及製品、非金屬礦及製品、無機非金屬新材料等三大類目。其中，建築材料及製品主要為建築鋼材、鋁塑等；非金屬礦及製品主要為水泥、平板玻璃及地板地材、玻璃纖維、陶瓷製品等；無機非金屬新材料主要為PVC異型材、耐火材料、輕質材料、防水材料等一些新型建築材料（國民經濟行業分類，2011）。

建材行業屬於製造業，是國民經濟建設的重要基礎原材料工業（全國華，2010），也是高耗能、高排放、高汙染的行業之一（歐陽曉靈，2014；邱明峰等，2014）。其在生產過程中消耗了大量的自然資源，產生了大量溫室氣體排放，嚴重汙染了生態環境（蔣秀蘭等，2013）。在全球氣候變化的大背景下，碳市場的發展給建材行業帶來了哪些機遇與挑戰；建材行業應如何應對外部環境的變化，做出有利於自身發展、有利於社會進步的抉擇是當下亟待解決的重要問題。

3.5.1 建材行業的碳排放情況

建材行業作為一個典型的高耗能、高排放、高汙染的行業，能源消耗水平和碳排放強度一直較高。但在全球範圍內分布相差懸殊，且主要集中於水泥、平板玻璃等產業。木材作為一種特殊的建築材料有著獨特的作用。

1．建材行業碳排放全球分布

由於建材主要應用於建築，建築能耗在很大程度上能反映出建材能耗的基本狀況，並且能源消耗與碳排放之間存在著密切聯繫，據國際能源署公布的統計數據顯示，美國建築消耗了全國40％以上的一次能源，排放了40％～45％的溫室氣體；中國建築能耗佔全國總能耗的25％～28％，碳排放量佔社會總排放量的40％左右；日本建築學會的研究結果也表明：碳排放量與能源消費大體成正比（蔡向榮等，2010）。故而，建築能耗也能間接反映出建材行業碳排放情況。據政府間氣候變化專門委員會（下簡稱IPCC）報告指出，建築部門在2004年造成了全球近30％的碳排放；美國能源信息署（EIA）認為，2007年全球能源消耗中有29％與建築相關（邵玲等，2011）。可見，在碳市場的背景下，建材行業減排任務十分艱巨。

圖3-10 全球建築能耗分布情況

圖3-10顯示了目前建築能耗在全球各國（或地區）的分布情況，從圖中可見，全球的建築能源消耗主要集中於美國、經濟合作與發展組織（OECD）歐洲國家和中國，這三者所佔比重合計佔到全球建築能源消耗的62.7％。這些國家（或地區）在控制建材行業碳排放方面的任務十分艱巨。以美國為例，商業和居民建築碳排放量要佔到美國碳排放量總數的39％。

2．全球水泥產業碳排放情況

水泥是世界上使用最為廣泛的建築材料。全球每年大概消耗的水泥量達到30億噸，年人均消費約3噸。水泥業作為建材行業的典型代表，是世界第三大能源消耗工業，並產生了第二大的工業部門碳排放量，加重了全球氣候變化問題的嚴重性（汪瀾等，2016）。相關資料顯示，目前水泥生產過程排放的二氧化碳約佔全球人類活動碳排放量的5％（Environmental Impact ofCement，2016）。從歷史的角度來看，從1925年至2015年長達90年的時間裡（見圖3-11），全球水泥產量增長了近70倍。

目前，已有諸多學者對水泥產量與水泥生產碳排放量之間的關係進行了研究，得出的研究結論主要有以下幾種（Development of Low Carbon Cement，2014；魏丹青等，2012）：（1）1噸水泥產量約產生0.9～1.0噸二氧化碳；（2）1噸水泥產量導致釋放650～900千克二氧化碳；（3）生產10千克水泥灰排放出9千克二氧化碳。IPCC和世界水泥可持續發展倡議行動組織（CSI）也對水泥碳排放結果進行了測算，結果如表3-4所示：

圖3-11 1925年至2015年全球水泥生產量變化趨勢

表3-4 水泥碳排放結果國際標準默認值比較（單位：千克／噸）

為了從一般意義上進行分析，將生產工藝、生產線等具體內容略化，取二者均值，將水泥碳排放係數確定為857.52千克／噸。以此計算水泥生產碳排放量變化趨勢如圖3-12所示，也是呈現出逐漸增加的趨勢。

圖3-12 1925年至2015年全球水泥二氧化碳排放量變化趨勢

水泥生產碳排放量可以用水泥產量來近似體現，從2015年水泥產量統計數據來看，各個地區之間存在很大差異。水泥生產80％都集中於亞洲，其餘地區所佔比重都較小（見圖3-13）。

圖3-13 2015年全球水泥產量比例結構圖

從國家的角度來看，各國之間差距更是懸殊。從表3-5可見，中國以絕對優勢位居2015年全球水泥產量第一位，比例高達54.35％，印度和美國位居其後，水泥產量前三位的國家生產的水泥佔全球水泥產量的比重高達64.24％。這些國家在建材行業減排方面面臨著較大的壓力。

表3-5 2015年全球水泥產量前幾位國家產量及比重（單位：百萬噸）

僅僅水泥生產這一項內容每年排放的二氧化碳量就達數百萬噸計，由此可推算全球整個建材行業每年排放的二氧化碳量不可小覷。其他研究結果也表明：在日本城市化發展高速增長階段的1950年至1970年，製造水泥所產生的碳排放約佔日本碳排放總量的4％；而在中國城市化發展較快的1980年至2009年，生產水泥的碳排放量約佔中國碳排放總量的6.6％（歐陽曉靈，2014）；英國在2012年水泥生產的碳排放量佔各部門碳排放總量的9.23％，再加上玻璃、陶瓷等行業碳排放量，建材行業碳排放量的比重增加到13.53％（見圖3-14）。

圖3-14 2012年英國各行業碳排放量比例結構圖

3．木材產業碳排放量及其特殊性

除了水泥、平板玻璃之外，木材也是建材行業的一個重要組成部分。雖然林業是碳匯的一個重要來源，但是伐木行為還是會產生一定的碳排放量。圖3-15展示了2014年幾個不同國家砍伐每公頃木材所排放的二氧化碳量，從幾噸到幾十噸不等。儘管如此，木材作為一種特殊的建築材料，相比於其他建築材料會排放更少的二氧化碳，甚至會吸附和儲存部分二氧化碳，以至於在整個使用的生命周期中會產生更少的碳足跡，淨碳排放量更少。

圖3-15 2014年不同國家單位面積伐木產生的二氧化碳排放量

圖3-16 不同建築材料碳排放量的比較

圖3-16顯示了不同類型建築材料單位質量釋放碳的量。相比於鋁、鋼和混凝土，木材的碳釋放量十分微小，僅相當於上述建築材料的0.73％，6.25％和16％，不僅如此，每千克木材還會儲存8.3千克二氧化碳，這是木材與其他建築材料最明顯的差異。木材這一獨有特性使得其整個生命周期淨碳排放量明顯少於其他建築材料的碳排放情況。

圖3-17 不同建築材料每立方米淨碳排放量的比較

圖3-17展示了不同類型建築材料每立方米生命周期釋放二氧化碳的淨量，可以明顯看出淨碳排放量存在很大差異。每立方米工字鋼在整個生命周期中排放的二氧化碳量高達5.18噸；每立方米石膏和標準混凝土在整個生命周期中排放二氧化碳量相對較低，但也達到0.2噸；只有每立方米鋸材在整個生命周期中碳排放量竟然為負值。這也體現出木材作為一種建築材料在碳減排方面獨有的優勢。

4．中國建材行業碳排放情況

中國作為建築能耗和水泥產量大國，在建材行業碳排放領域佔據著重要的位置。從中國建材行業碳排放情況來看，自1985年起，水泥、平板玻璃、衛生陶瓷等建材產業主要產品產量先後躍居世界首位。2010年，中國已成為世界上最大的建材生產國和消費國，建材產業也成為國民經濟的支柱產業（崔捷等，2015）。發展到2014年，中國水泥產量達24.76億噸，約佔全球產量的58％；平板玻璃產量達7.93億重量箱，約佔全球產量的60％；建築陶瓷磚產量達102.3億平方米，約佔全球產量的65％；衛生陶瓷產量達1.96億件，超過全球產量的40％，均居世界第一位（中國建築材料聯合會，2015）。

不僅如此，近些年來，中國生產的石材、牆體材料、複合材料、非金屬礦及製品等數量逐年增加（黃培漢，2015；曹愛紅等，2010），這直接導致中國建材行業能源消耗量顯著增長，1985年至2011年中國建材工業能源消費量的變化趨勢如圖3-18所示。

圖3-18 1985年至2011年中國建材工業能源消耗量變化趨勢

依據《中國能源發展報告》相關數據計算可得，中國建材工業的能源消耗量由1985年的80.2百萬噸標煤上升為2011年的300.15百萬噸標煤，增長了274％，建材工業年均能源消費率將近5.4％。特別是進入21世紀之後，2003年至2011年中國建材工業的能源需求增長率達到了10.2％。建材工業的能源消費佔能源消費總量的比重在12％至16％之間。以2011年為例，中國建材行業的各類能源消費量以及佔整個工業或製造業比重如表3-6所示，中國建材工業的能源消費結構以石化燃料為主導，致使建材行業是中國碳排放增長的主要行業。

表3-6 2011年中國建材行業能源消費情況統計表（單位：百萬噸／百萬立方米）

在一定技術水平條件下，建材行業各種產品產量不斷增長勢必會帶來碳排放量的逐年增加。另有研究成果表明，中國建材行業生產過程中對資源和能源的利用率相對低下。2012年，中國鋼鐵、水泥及平板玻璃產能利用率分別為72％，73.7％和73.1％，明顯低於國際通常水平。特別是水泥和平板玻璃的單位能耗分別高於世界先進水平的50％和68％。這些因素都使得中國建材行業仍呈現出高投入、高能耗、高汙染、低效益的行業特徵（邱明峰等，2014）。

綜上所述，建材行業碳排放量比重較高，且呈現出不斷增長的趨勢，特別是水泥產業尤為明顯。碳市場的發展給建材行業帶來了新的機遇和挑戰，需要深入分析，積極應對。

參考文獻：王光玉等著.全球碳市場進展熱點與對策[M].北京：中國林業出版社，2018.

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