水泥工業碳排放的影響因素量化研究

關鍵詞：水泥工業；碳排放；影響因素；量化分析

中圖分類號：X799.1 文獻標志碼：B

前言

水泥工業碳排放問題逐漸凸顯，對生態環境造成破壞。水泥工業的碳排放來源于原材料的分解以及燃料等環節。這些環節產生的二氧化碳等溫室氣體排放，加劇了全球生態環境的氣候變暖趨勢。因此，深入剖析水泥工業碳排放的影響因素，并進行量化分析，對于減少水泥工業的碳排放、提高能源利用效率和保護生態環境具有重要意義。

在現有的研究中，已經有不少學者對水泥工業的碳排放問題進行了探索。施應玲等人以LMDI和系統聚類為核心，研究的電力行業碳排放影響因素；王紅平等人提出的基于LMDI模型的福建省造紙工業碳排放影響因素分析；王志強等人研究的基于LMDI-SD模型的山東省建筑業碳排放影響因素與情景預測；劉晨曦等人提出基于GDIM模型的碳排放因素分解研究。這些研究均未對影響因素進行分解，導致分析結果不準確。

基于當前情況，此研究將對水泥工業生產過程中的主要碳排放環節進行深入剖析，并運用數學模型和方法量化分析各影響因素。通過對比分析不同因素對碳排放的影響程度，提出更為有效的碳減排生態環境保護措施，為水泥工業的綠色發展提供科學指導。同時，為生態環境保護貢獻力量。

1研究區域概況

圍繞某水泥生產企業劃分一長方形區域（40m×38m，總面積1523.60m²），作為分析水泥工業碳排放影響因素的研究區，緊鄰水泥廠核心生產線，覆蓋從原料儲存到水泥成品的完整流程，確保分析精準且具有代表性。研究區基本情況如下：

（1）生產線情況：研究區內設有新型干法水泥生產線，采用先進技術與設備，實現高效能源利用與低污染排放。

（2）原材料使用情況：水泥生產中使用的原材料質量與種類顯著影響水泥生產的碳排放。

（3）能源消耗情況：煤炭的消耗量和燃燒效率直接影響到碳排放量，從而影響生態環境。

（4）監測設備配置：研究區裝設多套監測設備，這些設備能夠實時監測碳排放量、能耗及原材料成分，為量化分析提供實時數據支持。

通過量化分析該研究區，在明確水泥工業碳排放因素，提出減排措施，助力企業降低碳排放與保護生態環境。

2基于LMDI的水泥工業碳排放的影響因素量化方法

2.1水泥工業碳排放估算

由于水泥工業碳排放量大，為了有效地進行碳減排，此研究提出了一種適用于中國水泥工業的系統方法。該方法能夠精準計算各環節碳排放量。

2.1.1分解碳排放Ai計算

在水泥生產過程中，碳酸鹽礦物高溫分解產生二氧化碳（CO₂）和相應的氧化物，這些物質對生態環境造成破壞，也是導致水泥工業成為重要碳排放源的主要原因之一。

貢獻率是評估水泥工業碳排放變動影響因素的關鍵指標。當貢獻率大于0時，這意味著該影響因子推動碳排放增加，比如水泥產量的增加、能源結構的偏向高碳能源、能源效率的降低或者碳排放因子的上升。這些情況下，影響因子與碳排放變動之間呈正相關關系。相反，則起到抑制作用，比如水泥產量的減少、能源結構的偏向低碳能源、能源效率的提高或者碳排放因子的下降。在這些情況下，影響因子與碳排放變動之間呈負相關關系。

3影響因素量化結果與分析

基于公式（11）的計算，研究區域水泥工業碳排放的影響因素量化結果見圖1。

圖1中兩階段反映不同時段內，水泥工業碳排放各因素作用程度和方向的變化。

第一階段：2010年-2018年。貢獻率變化幅度巨大，受能源結構、能源強度及經濟產出顯著影響，貢獻率均超過了百分之百，成為碳排放量增加的主因，從而加劇生態破壞。

第二階段：2018年-2023年。貢獻率波動減小，能源結構、強度及生產規模貢獻轉負。這表明碳排放增速放緩，受能源效率提升、低碳技術推廣等因素影響，部分因素轉為抑制碳排放，從而減輕生態破壞。此外，政策調控、市場機制及環保措施亦可能發揮作用。

4結束語

水泥工業碳排放影響因素進行量化分析，不僅有助于降低生產過程中的碳排放量，提升產業綠色發展水平，還能改善生態環境，促進水泥工業的綠色轉型。為此，研究結合LMDI分解法，對水泥工業碳排放的影響因素進行量化分析，發現研究區內水泥工業碳排放的變動主要分為兩個階段，準確地了解各因素對碳排放的影響程度，還能夠清晰地識別出不同階段的主導因素及其變化特征。基于上述變化趨勢的提醒，在制定水泥工業減排和生態環境改進策略時，必須采取一種全局性、綜合性的視角，這意味著不僅要關注單一因素的改善，更要綜合考慮各種因素的影響，并采取綜合性的措施來推動水泥工業向更加綠色、低碳、可持續的方向發展。