界面新聞?dòng)浾?| 侯瑞寧
國內(nèi)碳捕集工業(yè)化應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。
界面新聞獲悉，9月20日，全球最大規(guī)模的3兆瓦化學(xué)鏈燃燒 (CLC) 中試裝置在四川德陽舉行建成儀式。該裝置在生產(chǎn)蒸汽的同時(shí)，可捕獲高純度二氧化碳，并大力降低碳捕集的能耗與成本。
該裝置由東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司與清華大學(xué)、道達(dá)爾能源和法國石油研究院等單位共同設(shè)計(jì)。
“目前碳捕獲成本約100美元/噸，我們的目標(biāo)是將其降至50美元/噸。”道達(dá)爾能源首席技術(shù)官司明漾在接受界面新聞等媒體采訪時(shí)表示。
道達(dá)爾能源表示，CLC中試裝置建成，意味著化學(xué)鏈燃燒碳捕集技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步。
化學(xué)鏈燃燒是一種新型低成本碳捕集技術(shù)，可以大幅度降低捕集工業(yè)燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳的成本，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)減排和脫碳的目標(biāo)。
碳捕集、利用和封存（CCUS）是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵核心技術(shù)，也是能夠?qū)崿F(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳化利用的減排技術(shù)。
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)曾指出，如果沒有CCUS技術(shù)，幾乎所有氣候模式都不能實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)，且全球碳減排成本將會(huì)成倍增加。
根據(jù)國際能源署的凈零排放情景展望，截至2050年，全球每年的CCUS需求量將達(dá)60億噸。目前全球每年的碳捕集量為4000萬噸。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，必須加強(qiáng)對CCUS價(jià)值鏈的投資，才能有助于實(shí)現(xiàn)碳中和。
但成本太高，嚴(yán)重制約了CCUS項(xiàng)目的進(jìn)一步投資。其中，碳捕集是CCUS項(xiàng)目中成本最高的環(huán)節(jié)，一般占項(xiàng)目總成本的60%-80%，也是影響其工業(yè)化、商業(yè)化的關(guān)鍵因素。
按照二氧化碳分離方式進(jìn)行分類，碳捕集的主要技術(shù)包括化學(xué)吸收法、物理吸收法、化學(xué)/物理吸附法、膜分離法以及化學(xué)鏈分離法等。
據(jù)道達(dá)爾能源介紹，CLC技術(shù)主要特點(diǎn)是在進(jìn)行二氧化碳內(nèi)分離的同時(shí)，能夠保持較高的能源效率。
中歐污染物減排技術(shù)研究項(xiàng)目組（CHEERS）提供的數(shù)據(jù)顯示，CLC技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高達(dá)96%的碳捕獲率；進(jìn)行二氧化碳內(nèi)分離時(shí)，能夠達(dá)到38%以上的高電氣效率，這意味著二氧化碳的能源損失最低可降至4%。
CHEERS項(xiàng)目由歐盟地平線2020、中國科技部聯(lián)合出資，道達(dá)爾能源和東方鍋爐集團(tuán)有限公司等單位共同參與。道達(dá)爾能源參與了關(guān)鍵技術(shù)和項(xiàng)目的開發(fā)與管理。該項(xiàng)目于2017年10月啟動(dòng)，未來成熟的CLC技術(shù)有望在煉油行業(yè)和電力工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)規(guī)模應(yīng)用。
中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)CCUS專委會(huì)副主任梁希等人曾發(fā)文稱，碳捕集的成本與二氧化碳濃度成反比，不同生產(chǎn)過程的二氧化碳捕集成本差異較大。
在石化行業(yè)，二氧化碳的捕集成本為10-91美元/噸；鋼鐵、水泥、發(fā)電行業(yè)產(chǎn)生的煙氣及尾氣中二氧化碳濃度相對較低，捕集成本較高，分別為40-124美元/噸、43-120美元/噸、50-117美元/噸。
德陽CLC中試裝置的建成，有助于降低煉油、電力等領(lǐng)域碳捕集成本。
司明漾表示，德陽3兆瓦裝置運(yùn)行之后，該項(xiàng)目未來還需要進(jìn)行更大規(guī)模的工業(yè)化示范，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營。
“要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的運(yùn)營，CLC裝置要達(dá)到200兆瓦的規(guī)模。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目的商業(yè)化要在2030年之前完成?！彼久餮Q。
道達(dá)爾能源亞洲副總裁徐忠華表示，除了技術(shù)方面的障礙以外，為了實(shí)現(xiàn)CCUS商業(yè)化推廣，還需要合適的政策支持，比如發(fā)展碳市場，并把CCUS納入碳交易體系。
全球主要碳市場中，不論是從交易量還是從交易額上看，歐盟均占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。2022年，歐盟碳交易量92.77億噸，占交易總量的75%；交易額5.5萬億元，占交易總額的87%。
中國碳市場雖然是全球碳市場中覆蓋碳排放量最大的碳市場，但市場還不活躍。2022年，國內(nèi)碳市場碳交易總量為5088.95萬噸，總成交額28.14億元。
司明漾和徐忠華認(rèn)為，在推動(dòng)碳交易方面，需要更好的政策環(huán)境和更透明的信息。
生態(tài)環(huán)境部應(yīng)對氣候變化司有關(guān)負(fù)責(zé)人曾公開表示，在碳市場平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，將逐步擴(kuò)大全國碳市場的行業(yè)覆蓋范圍，豐富交易主體、交易品種和交易方式。
道達(dá)爾能源、殼牌、埃克森美孚、中石油、中石化等石油公司，均在積極探索CCUS項(xiàng)目的工業(yè)化和商業(yè)化模式。
道達(dá)爾能源計(jì)劃，到2030年，通過各種方式方式實(shí)現(xiàn)年儲(chǔ)存1000萬噸以上的二氧化碳。去年，道達(dá)爾能源在該領(lǐng)域投資了約1億美元，此后的投資計(jì)劃為每年3億美元。
2022年，中石油實(shí)施了多個(gè)CCUS項(xiàng)目，二氧化碳年注入量突破110萬噸；今年1月，中石化百萬噸級CCUS項(xiàng)目全面建成投產(chǎn)，成為目前國內(nèi)最大的CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘?，也是國?nèi)首個(gè)百萬噸級CCUS項(xiàng)目。
今年6月，中國海油宣布，中國首個(gè)海上二氧化碳封存（CCS）示范工程項(xiàng)目正式投用。