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水泥生产是一个能源密集型的工业制造过程,其生产过程中伴随大量温室气体和污染物的排放,对能源环境安全造成威胁。作为主要的高耗能高排放行业之一,实现水泥行业的节能减排之路迫在眉睫。通过节能技术推广途径实现水泥行业节能减排,是当下研究的重要方向。该研究基于自下而上的分析方法自主开发了用于模拟水泥行业节能减排路径的国家能源技术水泥模型,简称NET-Cement（National Energy Technology-cement Model）模型,其中包括水泥产品需求预测模型和节能减排路径规划模型两个子模型。水泥产品需求预测模型,是结合考虑发达地区的历史经验和终端下游部门对于水泥需求量的影响,基于回归分析的方法,构建多因素模型,分析不同社会经济情景对于未来水泥产品需求量的影响。水泥节能减排路径规划模型,是在满足水泥产品需求的基础上,重点考虑节能减排技术推广、原料替代和碳捕集与封存技术（Carbon Capture and Storage,简称CCS）三类节能减排措施。以生产工艺流程为依托,考虑物质流和能源流,以总成本最小化为目标,根据设定的相关约束,模拟行业政策和技术政策对于水泥行业节能减排的影响,进行最优化的技术选择,制定水泥行业发展的技术路径图,回答各类技术对于节能减排的贡献,为制定未来水泥行业的技术路径提供方法和科学依据,直接指导实践。依据NET-Cement模型对中国开展实证分析,在水泥产品需求量预测方面,较为全面的分析了不同的社会经济情景下的水泥产品需求量的发展路径。各情景下水泥需求量均呈现先增长后下降的趋势,但是达峰时间和峰值均不相同。其中,按照SSP1-SSP5增长率情景下的水泥需求量于2020年达到峰值,但其峰值不同,范围为24.72亿吨-25.02亿吨。其余三个情景峰值出现的时间在2022年,其峰值为25.15亿吨-25.48亿吨。整体来看,当下水泥需求量处于震荡阶段,未来水泥需求量呈现下降趋势。在节能减排路径分析方面,依据三种节能措施和节能减排政策设置了技术情景（BAU）、加强技术情景（FS）、原料替代情景（AS）、CCS技术情景（CS）四种情景。考虑未来技术和成本以及相关政策的约束下,全面制定了四种发展模式下的水泥行业的节能减排路径,详细分析了各类技术在规划期的推广进程。仅仅按照原料替代情景下的路径发展可以实现十三五规划对于水泥熟料综合能耗设置的规划目标,为102Kgce。四种情景中,原料替代情景的节能潜力最高,单位减排成本最低。CCS技术情景的减排潜力最大,但成本较高,假设需要更大程度的二氧化碳减排可以选择此路径。各类污染物在原料替代情景下的排放最低,NOx、PM2.5、烟粉尘SIPI和DPI等污染物在2030年的最大减排潜力分别为0.46、5.19、141.10和51.09百万吨。综上所述:按照原料替代情景下的技术路径发展是最优的节能减排路径。