近日，中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心、全球碳捕集與封存研究院、清華大學(xué)共同發(fā)布了《中國(guó)碳捕集利用與封存年度報(bào)告(2023)》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》)?！秷?bào)告》對(duì)近期我國(guó)二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目示范、政策部署的有關(guān)情況進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，分析了碳中和目標(biāo)下我國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)展面臨的潛在挑戰(zhàn)，并提出了相關(guān)政策建議。

CCUS是碳中和技術(shù)體系的重要組成部分

CCUS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)?？沙掷m(xù)低碳利用，幫助構(gòu)建低碳工業(yè)體系，同時(shí)與生物質(zhì)或空氣源結(jié)合可具有負(fù)排放效應(yīng)，是中國(guó)碳中和技術(shù)體系不可或缺的重要組成部分。

隨著國(guó)際應(yīng)對(duì)氣候變化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和技術(shù)水平的提高，CCUS技術(shù)發(fā)展的外部條件和內(nèi)在需求發(fā)生了明顯的改變。

《報(bào)告》指出，近年來(lái)，中國(guó)CCUS各環(huán)節(jié)技術(shù)取得顯著進(jìn)展，具備了二氧化碳大規(guī)模捕集、管道輸送、利用與封存系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和近期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的基礎(chǔ)。但是，各環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展并不均衡，與規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用仍存在不同程度的差距。

“二氧化碳捕集技術(shù)發(fā)展存在明顯代際?！眻?bào)告召集人、中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心研究員張賢告訴記者，在第一代捕集技術(shù)中，燃燒前物理吸收技術(shù)發(fā)展比較成熟，已經(jīng)處于商業(yè)應(yīng)用階段，我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平同步。而燃燒后化學(xué)吸收技術(shù)，國(guó)際上已經(jīng)處于商業(yè)應(yīng)用階段，我國(guó)還處于工業(yè)示范階段。此外，我國(guó)的第二代和第三代捕集技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后，增壓富氧燃燒和化學(xué)鏈燃燒技術(shù)在國(guó)內(nèi)外均處于中試及以下階段。同時(shí)，我國(guó)在生物能源與碳捕獲和儲(chǔ)存(BECCS)及直接空氣捕集(DAC)等負(fù)排放技術(shù)領(lǐng)域也在積極開展有益探索。

二氧化碳輸送是利用與封存的基礎(chǔ)工程?！秷?bào)告》指出，在我國(guó)，二氧化碳管道運(yùn)輸?shù)臐摿ψ畲?，在已開展的一些工程實(shí)踐中，中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司齊魯石化—?jiǎng)倮吞镯?xiàng)目已經(jīng)建成百萬(wàn)噸級(jí)陸上二氧化碳運(yùn)輸管道，全長(zhǎng)109公里，設(shè)計(jì)最大輸量為每年170萬(wàn)噸二氧化碳。

中國(guó)二氧化碳化學(xué)和生物利用技術(shù)與國(guó)際發(fā)展水平基本同步，整體處于工業(yè)示范階段。《報(bào)告》顯示，我國(guó)在制備高附加值化學(xué)品方面，二氧化碳重整制備合成氣和甲醇技術(shù)較為領(lǐng)先，例如中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和中國(guó)中煤能源集團(tuán)有限公司在內(nèi)蒙古鄂爾多斯立項(xiàng)開展10萬(wàn)噸/年二氧化碳加氫制甲醇工業(yè)化項(xiàng)目。

在二氧化碳礦化利用方面，鋼渣和磷石膏礦化利用技術(shù)已接近商業(yè)應(yīng)用水平，例如包鋼集團(tuán)開展了碳化法鋼渣綜合利用產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，利用二氧化碳與鋼渣生產(chǎn)高純碳酸鈣，每年可利用鋼渣10萬(wàn)噸，成為全球首套固廢與二氧化碳礦化綜合利用項(xiàng)目。

中國(guó)CCUS發(fā)展需要應(yīng)對(duì)四方面挑戰(zhàn)

盡管中國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)展迅速，但當(dāng)前階段仍舊面臨技術(shù)成本高、技術(shù)需求緊迫、源匯不匹配、商業(yè)模式欠缺四個(gè)方面的挑戰(zhàn)。

技術(shù)成本高是CCUS走向規(guī)?；瘧?yīng)用必須要克服的難題?！秷?bào)告》指出，CCUS技術(shù)減排成本相對(duì)較高，與其他技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不明顯，而且經(jīng)濟(jì)社會(huì)尚未做好大宗商品價(jià)格上浮的準(zhǔn)備，制約著CCUS技術(shù)推廣應(yīng)用。張賢告訴記者，加裝和運(yùn)行CCUS的高成本對(duì)電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)造成較大壓力。以煤電行業(yè)為例，加裝CCUS設(shè)施的燃煤電廠發(fā)電效率會(huì)降低20%—30%，發(fā)電成本升高約60%。

讓產(chǎn)業(yè)界尷尬的是，CCUS的發(fā)展在時(shí)間上面臨“技術(shù)鎖定”風(fēng)險(xiǎn)。張賢表示，現(xiàn)役燃煤電廠、水泥廠、鋼鐵廠等高排放行業(yè)設(shè)備服役時(shí)間較短，強(qiáng)制退役將引起大量資產(chǎn)擱淺，據(jù)測(cè)算，金額可達(dá)3.1萬(wàn)—7.2萬(wàn)億元。《報(bào)告》預(yù)計(jì)，2030年后，電力與工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的CCUS技術(shù)改造需求將迅速增加。因此，盡管當(dāng)前的市場(chǎng)需求并不旺盛，但是為避免技術(shù)鎖定，需加快技術(shù)研發(fā)和迭代升級(jí)，保證成本能耗較低的新一代二氧化碳捕集技術(shù)能夠在窗口期廣泛部署應(yīng)用，發(fā)揮減排效益。

此外，我國(guó)二氧化碳大規(guī)模排放源主要位于東部沿海地區(qū)，化石能源資源主要分布在中西部，而適合封存的盆地主要分布在東北和西北地區(qū)。在沒(méi)有全國(guó)性管網(wǎng)系統(tǒng)支撐的情況下，這種分布空間差異造成的源匯不匹配問(wèn)題，極大限制了中國(guó)潛在二氧化碳封存容量的實(shí)際利用。

而全國(guó)性管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建又面臨政策、管理、經(jīng)濟(jì)性等多方面約束，與國(guó)際上擁有豐富CCUS應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的國(guó)家和地區(qū)相比，中國(guó)的相關(guān)政策還有待完善，商業(yè)模式還有待開發(fā)?！秷?bào)告》指出，國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明，政府通過(guò)金融補(bǔ)貼、專項(xiàng)財(cái)稅、強(qiáng)制性約束、碳定價(jià)機(jī)制等手段支持CCUS發(fā)展，能提高企業(yè)積極性，推動(dòng)技術(shù)商業(yè)化。同時(shí)，國(guó)家應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)監(jiān)管措施，明確CCUS項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中的權(quán)、責(zé)、利劃分，提高企業(yè)長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的積極性，打消公眾對(duì)CCUS項(xiàng)目安全性和環(huán)境影響的顧慮。

《報(bào)告》建議，加快探索構(gòu)建面向碳中和目標(biāo)的CCUS技術(shù)體系，推進(jìn)技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模集成示范;推動(dòng)相關(guān)制度法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系的制定，引導(dǎo)形成各主體都能夠有效參與的商業(yè)模式;此外，還應(yīng)繼續(xù)深化CCUS等綠色技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際合作與交流，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和創(chuàng)新能力建設(shè)。