全球加速脱碳趋势和不断增长的能源需求,尤其在一些发展中国家表现的尤为突出。作为解决这两个问题的技术关键,近年,CCUSCarbon CaptureUtilization and Storage)碳捕获、利用与封存作为应对全球气候变化的关键技术之一,越来越受到世界各国的高度重视。

实现碳中和,顾名思义,就是要抵消我们生产和生活排放的二氧化碳。那么,除了普遍意义上人们认识到的植树造林吸收大气中的二氧化碳之外,通过对二氧化碳的捕集、利用和封存也是一个重要实现路径。

那么,碳捕集技术未来发展空间如何?应该如何推动该项技术的应用和落地,从而实现未来社会的碳中和呢?

新技术对于碳中和发展存在重要意义

二氧化碳捕集技术可以应用于现有火力发电、钢铁、水泥等行业,使其在使用化石燃料的同时减少二氧化碳排放。根据国家相关测算,到2060年,中国仍将排放二氧化碳约13.8亿吨,除了通过大面积森林覆盖来吸收之外,还有剩余约4亿吨二氧化碳可能需要通过碳捕集技术进行处理。由此可见,碳捕集和封存技术对实现碳中和目标还是必不可少的。二氧化碳的捕集、储存和产品转换再利用,可以减少碳排放量,因此对于碳中和很有意义。同时,如果将石化企业废气中的二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化碳纯化,还可以制取氢、燃气等二次能源,部分替代传统化石能源,从而进一步减少二氧化碳排放量。


根据国际能源署(IEA)研究报告预计,全球利用碳捕集技术捕集的二氧化碳总量将从2020年的约4000万吨增至2050年的约56.35亿吨,增幅超过一百倍。到2060年,全球累计二氧化碳减排量的14%来自碳捕集技术的应用,到2100年,碳捕集技术对二氧化碳减排的贡献将达到32%

CCS技术任重道远,CCUS技术或将更受期待

大量的二氧化碳排放需要找到妥善的处理方式,经济提速发展的同时,人们生活方式得到不断改善,而碳排放也始终呈几何形式不断增长。CCS技术手段虽然对于二氧化碳捕集和储存存在积极的意义,比如通过把二氧化碳注入到油田中,使即将枯竭的油田能再次采出石油,同时能将二氧化碳长期贮存在地下。然而CCS项目也有一个关键性的瓶颈问题,就是其技术实现的成本很高,当下的技术成熟度还不够,在当前技术条件下,大面积推广的可能性较低。

根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的研究报告则认为,只有当包括CCS技术的捕集、运输、封存等全部环节的总成本降到2530美元/吨时,CCS技术才可能大规模推广。而中国当前的低浓度二氧化碳捕集成本约为300900/吨,远高于这一标准。因此,在碳价较低的情况下,侧重于封存的CCS技术的推广,受到高成本的束缚和限制,其技术应用和推广还显得任重道远。同时,相比CCS,将二氧化碳视为资源、侧重于循环利用的CCUS技术,未来得到推广应用的可能性更高。


CCUS能捕集工业生产过程中排放的二氧化碳,提纯后投入到新的生产过程中,实现循环再利用。相较于CCS技术,CCUS将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有商业价值和可持续性。在深圳主板上市的湖南系企业凯美特气公司,就没有封存业务,而是将捕获的二氧化碳全部进行资源化再利用。其公司主要产业由于纯度高、质量稳定,得到很多大客户的认可。二十多年来完全开展市场化经营,目前公司食品级液体二氧化碳产品已通过可口可乐和百事可乐的认证,被可口可乐和百事可乐等公司确认为在中国的策略供应商,同时,该公司还为杭州娃哈哈集团、屈臣氏集团、百威英博啤酒集团、珠江啤酒集团、青岛啤酒、华润雪花啤酒等众多知名食品饮料客户和中国中车集团、中船重工集团武昌船舶重工有限公司、中国船舶工业集团广州中船黄埔造船有限公司、武汉钢铁(集团)公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、三一重工、中联重科、山河智能、岳阳林纸等特大型工业客户提供技术服务支持。

CCUS的发展需要更多创新技术的支持

碳捕集技术的推广和商业化发展,需要国家政策层面的更多支持。同时,国家应大力支持CCUS科技创新,在重点行业有序开展CCUS试点示范,并给予碳捕集项目财税优惠政策。国外在CCUS技术方面有诸多前沿科技企业,例如日本的日挥集团,其在二氧化碳分离和回收再利用的技术方面处于优势地位。中国在这些新兴技术领域应该给与更多支持,例如在项目投资建设阶段,给予财政资金支持;在运行阶段,给予优惠电价政策,并对生产的二氧化碳产品,给予相应的税收优惠政策等等。