任重道遠(yuǎn) CCUS技術(shù)體系尚待完善

隨著碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程的推進(jìn)，CCUS得到了更多重視。政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)、國際能源署(IEA)等對CCUS技術(shù)開展系統(tǒng)評估并形成共識(shí)——CCUS技術(shù)是全球碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要戰(zhàn)略性技術(shù)選擇。

我國在未來較長一段時(shí)期內(nèi)，能源需求仍將保持剛性增長，鋼鐵、水泥等重工業(yè)領(lǐng)域脫碳空間小、難度大，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，CCUS技術(shù)不可或缺。

潛力巨大，我國CCUS市場規(guī)模或?qū)⑵魄|

生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院發(fā)布的《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》(以下簡稱《報(bào)告》)顯示，在碳中和目標(biāo)下，我國2030年CCUS減排需求為0.2億—4.08億噸，市場規(guī)模將突破千億元，預(yù)計(jì)到2050年產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)3300億元。

為支持CCUS發(fā)展，2021年以來，我國加強(qiáng)了CCUS政策的頂層設(shè)計(jì)，規(guī)劃CCUS相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)和支持CCUS大型項(xiàng)目的建設(shè)和示范推廣等。國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，聚焦化石能源綠色智能開發(fā)和清潔低碳利用、CCUS等重點(diǎn)，深化應(yīng)用基礎(chǔ)研究。集中力量開展低成本CCUS等技術(shù)創(chuàng)新，建設(shè)全流程、集成化、規(guī)?；疌CUS示范項(xiàng)目等。

2022年8月，科技部、國家發(fā)改委等9部門印發(fā)的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》強(qiáng)調(diào)，聚焦CCUS技術(shù)的全生命周期能效提升和成本降低，著眼長遠(yuǎn)加大CCUS與清潔能源融合的工程技術(shù)研發(fā)，開展礦化封存、陸上和海洋地質(zhì)封存技術(shù)研究，力爭到2025年實(shí)現(xiàn)單位二氧化碳捕集能耗比2020年下降20%，到2030年下降30%，實(shí)現(xiàn)捕集成本大幅下降。

北京師范大學(xué)中國綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心執(zhí)行主任、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)碳捕集利用與封存專業(yè)委員會(huì)秘書長張九天說：“當(dāng)前氣候投融資等工具已經(jīng)開始支持CCUS，相信未來會(huì)有更多的激勵(lì)措施出臺(tái)。”

不斷探索，我國CCUS項(xiàng)目迎來蓬勃發(fā)展

生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院副院長嚴(yán)剛說，我國CCUS技術(shù)種類齊全，發(fā)展迅速，囊括了深部咸水層封存，二氧化碳?xì)怛?qū)強(qiáng)化采油(CO2—EOR)、二氧化碳驅(qū)替煤層氣(CO2—ECBM)等，為我國乃至全球CCUS發(fā)展、推廣和管理積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

《報(bào)告》顯示，目前我國已投運(yùn)和建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目，涉及電廠、水泥廠等純捕集項(xiàng)目，以及地浸采鈾、重整制備合成氣、微藻固定等多樣化封存與利用項(xiàng)目。

中國工程院院士李陽說，中國石油化工集團(tuán)有限公司已進(jìn)入CCUS全技術(shù)鏈研發(fā)和大規(guī)模示范階段，包括燃煤電廠煙氣低濃度捕集技術(shù)、煉化廠尾氣二氧化碳捕集技術(shù)、氣田高碳天然氣捕集技術(shù)，低滲透、高含水油藏驅(qū)油、封存技術(shù)，以及二氧化碳礦化轉(zhuǎn)化技術(shù)等。

科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界也在探索多種CCUS技術(shù)。2020年，利用等離激元技術(shù)將工業(yè)二氧化碳和水制成天然氣、油氣的工業(yè)化中試放大試驗(yàn)基地在黑龍江七臺(tái)河電廠建成。北京光合新能科技有限公司CEO王琮博士說，這個(gè)碳捕集利用與封存過程是以等離激元納米催化劑充當(dāng)葉綠素的角色，“復(fù)制”植物的光合作用過程，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)6噸碳中和的碳?xì)淙剂希上?8噸二氧化碳廢氣。

統(tǒng)籌規(guī)劃，助力CCUS擺脫技術(shù)成本之困

專家表示，CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈涉及到的行業(yè)十分廣泛，出臺(tái)整體規(guī)劃，進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)非常重要?！艾F(xiàn)在，CCUS頻繁出現(xiàn)在各級(jí)文件中，比如內(nèi)蒙古、廣東等地的‘十四五’能源發(fā)展規(guī)劃，展現(xiàn)出良好的行業(yè)發(fā)展趨勢。但最重要的是需要一個(gè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制把各環(huán)節(jié)整合起來，以充分發(fā)揮CCUS對于應(yīng)對氣候變化的重要作用?！睆埦盘鞆?qiáng)調(diào)。

同時(shí)，現(xiàn)階段CCUS技術(shù)成本較高，多數(shù)CCUS項(xiàng)目凈減排成本為300—700元/噸二氧化碳，僅靠市場化收益難以支撐CCUS項(xiàng)目持續(xù)運(yùn)行，商業(yè)模式尚未形成。不過，“如果站在宏觀角度，以動(dòng)態(tài)的眼光分析成本問題，隨著政策管理的逐步完善、技術(shù)水平的持續(xù)進(jìn)步以及市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，必然會(huì)帶來成本的下降?！睆埦盘毂硎?，此外，碳中和技術(shù)體系是一個(gè)互為支撐的體系，技術(shù)協(xié)同融合發(fā)展的需求和趨勢強(qiáng)烈，CCUS與可再生能源、儲(chǔ)能等融合能催生出新的技術(shù)范式，這也將推動(dòng)CCUS技術(shù)成本的下降。

有專家表示，目前CCUS技術(shù)體系尚不完善，低能耗低成本捕集、管道輸送、負(fù)排放等關(guān)鍵技術(shù)亟待突破。對此，國家氣候變化專家委員會(huì)建議，構(gòu)建面向碳中和目標(biāo)的CCUS技術(shù)體系，加快超前部署技術(shù)研發(fā)步伐，加強(qiáng)部署低成本、低能耗捕集技術(shù)以及各環(huán)節(jié)核心技術(shù)研發(fā)，加快難減排行業(yè)的CCUS技術(shù)示范等。

國家氣候變化專家委員會(huì)還表示，我國將探索把CCUS納入碳交易市場，引導(dǎo)開展跨企業(yè)、跨產(chǎn)業(yè)CCUS技術(shù)示范合作，推動(dòng)CCUS產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。國家將通過減免采油特殊收益金、對部署CCUS的電廠優(yōu)先分配發(fā)電量等適合我國國情的政策性激勵(lì)手段，促進(jìn)有效商業(yè)模式的形成。

中國水泥網(wǎng)將于2022年10月25-26日，在湖南長沙召開“ 中國水泥行業(yè)綠色發(fā)展高峰論壇暨超潔凈排放技術(shù)交流大會(huì) ”。會(huì)議將圍繞“減污降碳協(xié)同增效背景下，水泥行業(yè)新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)”、“垃圾衍生燃料RDF的應(yīng)用及優(yōu)勢分析”、“碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術(shù)探討”、“氫能源替代煤炭在水泥行業(yè)的應(yīng)用”、超低排放改造技術(shù)等議題展開分享與研討，共同助力水泥行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展！

會(huì)后將參觀中材株洲水泥有限責(zé)任公司和國際首套“塵硝一箱化SCR脫硝項(xiàng)目”。