報告繪制的路徑代表的是相對于不部署任何措施的參考排放趨勢，2012—2050年實現一定程度減排需要選擇和部署具體的舉措方案。此外，報告也創建了另外兩個路徑，評估以下內容：如果不采取額外的干預措施（即常規情景BAU）加速脫碳，會出現什么情況？陶瓷行業脫碳可能的最大技術潛力（Max Tech）是什么？這些路徑中部署的技術選擇包含：①改進現有的技術；②升級利用最優實用技術（BAT）；③使用在中期內具備商業可行性的“顛覆性”技術帶來重大過程變革。

相對于基準年，常規情景（BAU）路徑排放減少27%，這歸咎于該行業現有技術的不斷改進和最佳可行技術（BAT）的部署。路徑的成本分析使用了對每條路徑資金成本相加的數量級估計。作為參考，以3.5%的比例對路徑的凈現值資本成本貼現，估計范圍會降至3億英鎊至7億英鎊之間。

（1）參考路徑是一個沒有設定行業能源效率選擇應用的假設情形，但對當前的趨勢情景有輸出和電力碳排放的設定。

（2）常規情景（BAU）表示以現有能源效率和脫碳趨勢發展的一條路徑。增量選擇提供了減少早期排放的路徑，主要選擇包括到2050年實現老窯使用最先進技術的替代。到2040年對窯爐的適用裝置使用最佳可行技術（BAT）的替代率假定為50%。

（3）基于常規情景（BAU）的40%~60%的路徑將在長期內要有不斷增加的技術替代率和顛覆性技術的開始部署。電窯爐和生物質氣化從2040年以后部署，而碳捕獲（CC）則到2050年在大規模的重粘土設施中有一小部分應用。

（4）最大技術路徑（Max Tech）包括改造措施和設備的最大程度部署，以及不斷提高的窯爐替代率。2050年之后的路徑，電窯被廣泛用于整個行業，替代所有設備的60%，并且生物質氣化與碳捕獲在重粘土行業的化石燒制窯中的應用達到40%。

（1）戰略、領導和組織。陶瓷行業、政府和其他利益相關者都認同在脫碳、能源效率以及提升行業的短期和長期競爭力背景下戰略和領導至關重要。

（2）業務狀況壁壘。對脫碳和提高能源效率來說最重要的障礙之一就是缺乏資金。例如在英國，與其他競爭行業相比，此行業屬于利潤低、可用資金有限、回報低以及高風險。

（3）未來能源成本、能源供應安全、市場結構與競爭。與歐洲、亞洲和美國的其他地區經營競爭性企業相比，在未來脫碳和能源效率行動下，確保維持英國行業的整體成本競爭力優勢地位是至關重要的。這一戰略結論與影響行業運行的商業環境的一些外部因素相聯系。相比其他地區，這些因素包括能源安全和能源成本（包括現實和感知），因為這些因素對于制定投資決策來說是重要標準。

（4）工業能源政策背景。長期的能源和氣候變化政策是投資者信心的關鍵。此外，許多業內人士認為激勵機制轉變為長期的承諾是必要的，因為政策變化可能會損害投資，特別是當業務狀況是邊際投資并對因素高度依賴時，如能源相關成本波動。

（5）生命周期核算。陶瓷行業使用來自其他經濟行業的原材料，并向其提供產品。需要有一個理解整體產品生命周期的總體碳排放影響的方式。例如建筑陶瓷產品或玻璃熔爐的耐火材料可能實現其使用壽命中的顯著節能效果。通過認識到生命周期的效益，廣泛應用工具來測量和分配這些產品來幫助決策投資。

（6）產業價值鏈協作。陶瓷行業的碳排放顯著影響了由消費者的預期和企業用戶需求所共同確定的產品標準。更好識別整個產業價值鏈的機遇和協作能使開發和采用具有更低生命周期碳排放的產品成為可能。

（7）研究、開發與示范。陶瓷行業需要探索和應用新技術，以減少能源消耗和碳排放。研究、開發與示范（RD&D）的成本和不確定性對資助來說是挑戰。對于單個企業資助情況，商業性規模示范項目部署所需的新技術往往風險太大。協調和共同籌資將是一個解決方案，但公司在與直接競爭對手合作時可能會受到約束。解決采用高溫過程的跨行業共同問題可能是個機遇，如陶瓷、水泥、玻璃和鋼鐵。

（8）人員和技能。英國陶瓷行業越來越需要在制造工藝和熱工程方面具備專業技能和知識的新的人力資源。投資時在“標準”設備和更節能設備之間做出選擇，知識是必須的，并將持續如此，這對行業脫碳來說很關鍵。先進技術對年青一代具有吸引力，所以這對于吸引更多年輕人來該行業工作也是一個機會。

（1）電網脫碳。能源供應來源的脫碳對行業整體脫碳做出了重要貢獻。行動要求在確保脫碳的同時還要保持成本競爭力。政府的電力市場改革已經推動了電網脫碳，而本報告中所采用的未來電力脫碳軌跡的假設體現了政府方法和模型一致性。

（2）熱量電氣化。陶瓷行業能源使用中化石燃料占主導地位。路徑分析表明，向低碳電力轉變是脫碳的關鍵選擇。重粘土行業是陶瓷行業最大的能源消耗和碳排放子行業，但目前還沒有可用的大型連續窯設計以滿足該行業需求。大型連續電窯對氣體燃燒加熱的設計有很大的不同，其設計的重大進展需要與制造商合作以生產和改進出能夠廣泛應用的最佳設計。

（3）燃料和原料可用性（包括生物質能）。生物質能的可用性和成本對于行業脫碳是個潛在問題，鑒于其對路徑的重要性（雖然在路徑顯示中沒有生物質能最大技術路徑，但顯著脫碳若沒有它將無法實現）。可用性問題是與窯爐升級相關的長期投資考慮的關鍵。生物質能供應安全尤其受到行業競爭和大規模生物質能利用發電的影響。

（4）能源效率和熱回收。路徑表明，前期最大的碳排放改造引起了能源效率和熱回收技術在現有窯爐和新窯爐中的應用。通過一系列相關燃燒和減少熱損失措施，提高能源效率是對增加流向窯爐和干燥機中的廢氣流應用的補充。新的最佳可用技術（BAT）窯包括這些功能，雖然改進熱回收技術來處理應用的挑戰還需要進一步發展來最大程度提高新窯爐和現有窯爐的潛力。

（5）碳捕獲。單個的陶瓷廠被認為是沒有達到足夠規模來證明自己的CO2管線和存儲基礎設施。隨著這種分享基礎設施類型的可用資金撥付來源的拓展，協作對于建立網絡來說是必要的。此外，盡管大型陶瓷廠產生的廢氣流證明了碳捕獲技術的存在，但低CO2濃度和有害的酸性氣體在廢氣流中大規模存在是面臨的挑戰。因此，需要在該行業開發和示范適宜于商業應用的經濟的碳捕獲技術。

（6）其他技術（針對陶瓷行業）。材料的高溫轉變是陶瓷產品的特性。然而，每個產品的順序和加工步驟細節可為不同的目的而細化——降低成本、增加產量、最大限度地減少廢棄物或減少能源使用——并且為獲益而調整一個方面可能會產生另一方面的不利影響。因此，一系列改進陶瓷的工藝可以優化或權衡以減少排放，更好地兼顧降低成本和增加產量。這些包括：為實現更低的燒制溫度而做出的原材料構成的改變，燒制步驟疏漏而采取的制造工藝的改變，以及為提高能源利用率的調整。這些改進中有些本質上對產品和生產設施具有高度的特異性，而其他涉及到的材料屬性是通用的。因此，這些改進中的一些只能在公司層面進行，而另一些則需要通過協作來解決。

王 寶 編譯，曾靜靜 校對. 英國發布《2050年陶瓷行業脫碳和能源效率路線圖》. 氣候變化科學動態監測快報,2015,

原文題目：Industrial Decarbonisation and Energy Efficiency Roadmaps to 2050：Ceramics

來源：https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/416676/Ceramic_Report.pdf