近些年来,减少碳排放、能源转型无疑是市场的大热点。中国政府也明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,并实施了一些具体措施,例如:2021年11月央行推出了碳减排支持工具,为这类碳减排贷款提供资金支持。2023年1月29日,央行将该货币政策工具延续到2024年末,并扩大了政策惠及面。
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但即使清洁能源的推广正如火如荼,在生产生活中,仍然还存在一些“不得不产生”的二氧化碳,它们又该何去何从?这就不得不借助碳捕集技术,将生产过程中产生的二氧化碳“捕捉”出来,妥善利用或储存好,从而帮助减少碳排放。
那碳捕集的工作原理是什么?又是怎样应用落地的?目前中国碳捕集市场如何?今天,MIR睿工业就用九张图带你了解什么是碳捕集?
碳捕集是如何实现的?
作为“碳捕手”,碳捕集技术的核心任务是将液化天然气、氢气厂、钢铁厂、水泥厂、发电厂、以及石油炼化厂等“碳排放大户”所产生的CO2收集起来,并用各种方法储存以避免其排放到大气中的。而如何在生产流程中将二氧化碳捕集起来,无疑是最关键的问题。
目前,有以下几种比较普遍的碳捕集方式:
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我们以燃烧后捕捉化学吸收法为例,其碳捕捉要经过脱碳-吸收再生-压缩干化-循环利用等环节,涉及到烟气吸收塔、换热器等设备。
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那么我们把排出来的CO2收集起来之后如何处理呢?一般我们会采取两种方式处理:
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中国碳捕集市场分析
当然碳捕集不是独立存在的技术,在实际生产中,它经常与碳运输、碳利用与封存一起称为CCUS。当下中国的CCUS生态如下所示:
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在碳捕集技术上,外资巨头霍尼韦尔研发出了包括UOP ASCC化学溶剂与SeparALL™工艺物理溶剂等在内的「溶剂碳捕集技术」和变压/变温吸附(PSA/TSA)系统与二氧化碳分馏和膜分离技术等典型的「蓝氢应用技术」。其中专为燃烧后烟气而设计的高级溶剂碳捕获技术,可捕获超过95%的二氧化碳!在2022年,霍尼韦尔与中国中化旗下圣奥化学科技有限公司携手,助力其清洁煤制氢、及碳捕集利用示范项目的落地与推进。
目前,中国已投运和建设中的CCUS示范项目约40个。在30万吨/年以下的项目数量占比达88.9%,规模超过60万吨/年的项目仅占3.7%。放眼全球,在建及拟建的碳捕集与封存设施数量大约在520个,中国占全球总量的7.7%,占比远低于第一名美国的50.8%。由此不难看出:国内碳捕捉技术和商业化应用尚不成熟,项目建造和后续处理成本过高,相比于国外市场差距还很大。
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从中国国内碳捕捉行业应用分布来看,已投运和建设中的项目中,火电厂占70%以上,碳捕捉应用到火电行业的技术相对成熟。化工行业占20%左右。其他行业包括钢厂,水泥厂甚至汽车制造行业等,占比大概10%。
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从中国碳捕捉示范项目分布范围来看,目前已投运和建设中的CCUS示范项目分布于19个省份,涉及电厂和水泥厂等纯捕集项目以及CO2-EOR、CO2-ECBM、地浸采铀、重整制备合成气、微藻固定和咸水层封存等多样化封存及利用项目。
部分碳捕捉示范项目
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未来,预计在2030年中国各行业CCUS减排需求达0.2-4.08亿吨,2060年将达10-18.2亿吨。并且在一系列政策支持及技术进步推动下,预计到2050年产值规模将达3,300亿元,2025-2050年CAGR约11.9%。
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虽然中国CCUS仍处于发展早期,部分先进技术尚处于研究阶段,但随着政策支持不断增多以及示范工程建设加速推进,中国CCUS相关技术将逐步成熟,带动CCUS各环节成本下降,新型膜分离、新型吸收、新型吸附等技术的成熟将推动能耗和成本降低30%以上,这些技术有望在2035年前后实现大规模推广应用。
为了助力CCUS技术推广和示范工程建设,中国政府也出台了一系列政策促进CCUS发展,其中包括支持内资相关企业经济发展,保护国内企业在CCUS市场的经营,推动国内CCUS重点技术的发展。
中国政府促进CCUS发展的政策
结语
追求可持续发展之路,亦是一条不断强化和创新解决方案的道路,中国内市场即使面对再多挑战,总有人要坚持求索。为了更洁净的未来,为了高质量的发展,国内厂商应该做可持续的“行动派”、“探索家”,秉持可持续发展战略,助力更多绿色科技与解决方案落地生花!
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