近些年來(lái),減少碳排放、能源轉(zhuǎn)型無(wú)疑是市場(chǎng)的大熱點(diǎn)。中國(guó)政府也明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”目標(biāo),并實(shí)施了一些具體措施,例如:2021年11月央行推出了碳減排支持工具,為這類(lèi)碳減排貸款提供資金支持。2023年1月29日,央行將該貨幣政策工具延續(xù)到2024年末,并擴(kuò)大了政策惠及面。
但即使清潔能源的推廣正如火如荼,在生產(chǎn)生活中,仍然還存在一些“不得不產(chǎn)生”的二氧化碳,它們又該何去何從?這就不得不借助碳捕集技術(shù),將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳“捕捉”出來(lái),妥善利用或儲(chǔ)存好,從而幫助減少碳排放。
那碳捕集的工作原理是什么?又是怎樣應(yīng)用落地的?目前中國(guó)碳捕集市場(chǎng)如何?今天,MIR睿工業(yè)就用九張圖帶你了解什么是碳捕集?
碳捕集是如何實(shí)現(xiàn)的?
作為“碳捕手”,碳捕集技術(shù)的核心任務(wù)是將液化天然氣、氫氣廠、鋼鐵廠、水泥廠、發(fā)電廠、以及石油煉化廠等“碳排放大戶”所產(chǎn)生的CO2收集起來(lái),并用各種方法儲(chǔ)存以避免其排放到大氣中的。而如何在生產(chǎn)流程中將二氧化碳捕集起來(lái),無(wú)疑是最關(guān)鍵的問(wèn)題。
目前,有以下幾種比較普遍的碳捕集方式:

我們以燃燒后捕捉化學(xué)吸收法為例,其碳捕捉要經(jīng)過(guò)脫碳-吸收再生-壓縮干化-循環(huán)利用等環(huán)節(jié),涉及到煙氣吸收塔、換熱器等設(shè)備。

那么我們把排出來(lái)的CO2收集起來(lái)之后如何處理呢?一般我們會(huì)采取兩種方式處理:

中國(guó)碳捕集市場(chǎng)分析
當(dāng)然碳捕集不是獨(dú)立存在的技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)中,它經(jīng)常與碳運(yùn)輸、碳利用與封存一起稱(chēng)為CCUS。當(dāng)下中國(guó)的CCUS生態(tài)如下所示:

在碳捕集技術(shù)上,外資巨頭霍尼韋爾研發(fā)出了包括UOP ASCC化學(xué)溶劑與SeparALL?工藝物理溶劑等在內(nèi)的「溶劑碳捕集技術(shù)」和變壓/變溫吸附(PSA/TSA)系統(tǒng)與二氧化碳分餾和膜分離技術(shù)等典型的「藍(lán)氫應(yīng)用技術(shù)」。其中專(zhuān)為燃燒后煙氣而設(shè)計(jì)的高級(jí)溶劑碳捕獲技術(shù),可捕獲超過(guò)95%的二氧化碳!在2022年,霍尼韋爾與中國(guó)中化旗下圣奧化學(xué)科技有限公司攜手,助力其清潔煤制氫、及碳捕集利用示范項(xiàng)目的落地與推進(jìn)。
目前,中國(guó)已投運(yùn)和建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目約40個(gè)。在30萬(wàn)噸/年以下的項(xiàng)目數(shù)量占比達(dá)88.9%,規(guī)模超過(guò)60萬(wàn)噸/年的項(xiàng)目?jī)H占3.7%。放眼全球,在建及擬建的碳捕集與封存設(shè)施數(shù)量大約在520個(gè),中國(guó)占全球總量的7.7%,占比遠(yuǎn)低于第一名美國(guó)的50.8%。由此不難看出:國(guó)內(nèi)碳捕捉技術(shù)和商業(yè)化應(yīng)用尚不成熟,項(xiàng)目建造和后續(xù)處理成本過(guò)高,相比于國(guó)外市場(chǎng)差距還很大。

從中國(guó)國(guó)內(nèi)碳捕捉行業(yè)應(yīng)用分布來(lái)看,已投運(yùn)和建設(shè)中的項(xiàng)目中,火電廠占70%以上,碳捕捉應(yīng)用到火電行業(yè)的技術(shù)相對(duì)成熟。化工行業(yè)占20%左右。其他行業(yè)包括鋼廠,水泥廠甚至汽車(chē)制造行業(yè)等,占比大概10%。

從中國(guó)碳捕捉示范項(xiàng)目分布范圍來(lái)看,目前已投運(yùn)和建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目分布于19個(gè)省份,涉及電廠和水泥廠等純捕集項(xiàng)目以及CO2-EOR、CO2-ECBM、地浸采鈾、重整制備合成氣、微藻固定和咸水層封存等多樣化封存及利用項(xiàng)目。
部分碳捕捉示范項(xiàng)目

未來(lái),預(yù)計(jì)在2030年中國(guó)各行業(yè)CCUS減排需求達(dá)0.2-4.08億噸,2060年將達(dá)10-18.2億噸。并且在一系列政策支持及技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)下,預(yù)計(jì)到2050年產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)3,300億元,2025-2050年CAGR約11.9%。

雖然中國(guó)CCUS仍處于發(fā)展早期,部分先進(jìn)技術(shù)尚處于研究階段,但隨著政策支持不斷增多以及示范工程建設(shè)加速推進(jìn),中國(guó)CCUS相關(guān)技術(shù)將逐步成熟,帶動(dòng)CCUS各環(huán)節(jié)成本下降,新型膜分離、新型吸收、新型吸附等技術(shù)的成熟將推動(dòng)能耗和成本降低30%以上,這些技術(shù)有望在2035年前后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用。
為了助力CCUS技術(shù)推廣和示范工程建設(shè),中國(guó)政府也出臺(tái)了一系列政策促進(jìn)CCUS發(fā)展,其中包括支持內(nèi)資相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,保護(hù)國(guó)內(nèi)企業(yè)在CCUS市場(chǎng)的經(jīng)營(yíng),推動(dòng)國(guó)內(nèi)CCUS重點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展。
中國(guó)政府促進(jìn)CCUS發(fā)展的政策

結(jié)語(yǔ)
追求可持續(xù)發(fā)展之路,亦是一條不斷強(qiáng)化和創(chuàng)新解決方案的道路,中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)即使面對(duì)再多挑戰(zhàn),總有人要堅(jiān)持求索。為了更潔凈的未來(lái),為了高質(zhì)量的發(fā)展,國(guó)內(nèi)廠商應(yīng)該做可持續(xù)的“行動(dòng)派”、“探索家”,秉持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,助力更多綠色科技與解決方案落地生花?。∕IR 宋波)
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