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  近日，中國21世紀議程管理中心、全球碳捕集與封存研究院、清華大學(xué)共同發(fā)布了《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》(以下簡稱《報告》)。《報告》對近期我國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)研發(fā)、項目示范、政策部署的有關(guān)情況進行了系統(tǒng)梳理，分析了碳中和目標下我國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)可以實現(xiàn)化石能源大規(guī)模可持續(xù)低碳利用，幫助構(gòu)建低碳工業(yè)體系，同時與生物質(zhì)或空氣源結(jié)合可具有負排放效應(yīng)，是中國碳中和技術(shù)體系不可或缺的重要組成部分。
  隨著國際應(yīng)對氣候變化進程的不斷推進和技術(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。
  《報告》指出，近年來，中國CCUS各環(huán)節(jié)技術(shù)取得顯著進展，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)計能力和近期內(nèi)實現(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。”報告召集人、中國21世紀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，我國與國際先進水平同步。而燃燒后化學(xué)吸收技術(shù)，國際上已經(jīng)處于商業(yè)應(yīng)用階段，我國還處于工業(yè)示范階段。此外，我國的第二代和第三代捕集技術(shù)發(fā)展相對滯后，增壓富氧燃燒和化學(xué)鏈燃燒技術(shù)在國內(nèi)外均處于中試及以下階段。同時，我國在生物能源與碳捕獲和儲存(BECCS)及直接空氣捕集(DAC)等負排放技術(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。《報告》指出，在我國，二氧化碳管道運輸?shù)臐摿ψ畲螅�在已開展的一些工程實踐中，中國石油化工集團有限公司齊魯石化—勝利油田項目已經(jīng)建成百萬噸級陸上二氧化碳運輸管道，全長109公里，設(shè)計最大輸量為每年170萬噸二氧化碳。
  中國二氧化碳化學(xué)和生物利用技術(shù)與國際發(fā)展水平基本同步，整體處于工業(yè)示范階段。《報告》顯示，我國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，例如中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和中國中煤能源集團有限公司在內(nèi)蒙古鄂爾多斯立項開展10萬噸/年二氧化碳加氫制甲醇工業(yè)化項目。
  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，例如包鋼集團開展了碳化法鋼渣綜合利用產(chǎn)業(yè)化項目，利用二氧化碳與鋼渣生產(chǎn)高純碳酸鈣，每年可利用鋼渣10萬噸，成為全球首套固廢與二氧化碳礦化綜合利用項目。
  中國CCUS發(fā)展需要應(yīng)對四方面挑戰(zhàn)
  盡管中國CCUS技術(shù)發(fā)展迅速，但當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)模式欠缺四個方面的挑戰(zhàn)。
  技術(shù)成本高是CCUS走向規(guī)模化應(yīng)用必須要克服的難題。《報告》指出，CCUS技術(shù)減排成本相對較高，與其他技術(shù)競爭優(yōu)勢不明顯，而且經(jīng)濟社會尚未做好大宗商品價格上浮的準備，制約著CCUS技術(shù)推廣應(yīng)用。張賢告訴記者，加裝和運行CCUS的高成本對電力、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)展在時間上面臨“技術(shù)鎖定”風(fēng)險。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)備服役時間較短，強制退役將引起大量資產(chǎn)擱淺，據(jù)測算，金額可達3.1萬—7.2萬億元。《報告》預(yù)計，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，盡管當前的市場需求并不旺盛，但是為避免技術(shù)鎖定，需加快技術(shù)研發(fā)和迭代升級，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)。在沒有全國性管網(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題，極大限制了中國潛在二氧化碳封存容量的實際利用。
  而全國性管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建又面臨政策、管理、經(jīng)濟性等多方面約束，與國際上擁有豐富CCUS應(yīng)用經(jīng)驗的國家和地區(qū)相比，中國的相關(guān)政策還有待完善，商業(yè)模式還有待開發(fā)。《報告》指出，國際經(jīng)驗表明，政府通過金融補貼、專項財稅、強制性約束、碳定價機制等手段支持CCUS發(fā)展，能提高企業(yè)積極性，推動技術(shù)商業(yè)化。同時，國家應(yīng)出臺相應(yīng)監(jiān)管措施，明確CCUS項目開發(fā)過程中的權(quán)、責、利劃分，提高企業(yè)長期運營的積極性，打消公眾對CCUS項目安全性和環(huán)境影響的顧慮。
  《報告》建議，加快探索構(gòu)建面向碳中和目標的CCUS技術(shù)體系，推進技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模集成示范;推動相關(guān)制度法規(guī)和標準體系的制定，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)域國際合作與交流，加強人才培養(yǎng)和創(chuàng)新能力建設(shè)。