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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)技術研發(fā)、項目示范、政策部署的有關情況進行了系統(tǒng)梳理，分析了碳中和目標下我國CCUS技術發(fā)展面臨的潛在挑戰(zhàn)，并提出了相關政策建議。
  CCUS是碳中和技術體系的重要組成部分
  CCUS技術可以實現(xiàn)化石能源大規(guī)模可持續(xù)低碳利用，幫助構建低碳工業(yè)體系，同時與生物質(zhì)或空氣源結合可具有負排放效應，是中國碳中和技術體系不可或缺的重要組成部分。
  隨著國際應對氣候變化進程的不斷推進和技術水平的提高，CCUS技術發(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)設計能力和近期內(nèi)實現(xiàn)規(guī)模化應用的基礎。但是，各環(huán)節(jié)技術發(fā)展并不均衡，與規(guī)模化商業(yè)應用仍存在不同程度的差距。
  “二氧化碳捕集技術發(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，在第一代捕集技術中，燃燒前物理吸收技術發(fā)展比較成熟，已經(jīng)處于商業(yè)應用階段，我國與國際先進水平同步。而燃燒后化學吸收技術，國際上已經(jīng)處于商業(yè)應用階段，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發(fā)展相對滯后，增壓富氧燃燒和化學鏈燃燒技術在國內(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)等負排放技術領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，設計最大輸量為每年170萬噸二氧化碳。
  中國二氧化碳化學和生物利用技術與國際發(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品方面，二氧化碳重整制備合成氣和甲醇技術較為領先，例如中國科學院大連化學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已接近商業(yè)應用水平，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)展需要應對四方面挑戰(zhàn)
  盡管中國CCUS技術發(fā)展迅速，但當前階段仍舊面臨技術成本高、技術需求緊迫、源匯不匹配、商業(yè)模式欠缺四個方面的挑戰(zhàn)。
  技術成本高是CCUS走向規(guī)模化應用必須要克服的難題。《報告》指出，CCUS技術減排成本相對較高，與其他技術競爭優(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技術推廣應用。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“技術鎖定”風險。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》預計，2030年后，電力與工業(yè)基礎設施的CCUS技術改造需求將迅速增加。因此，盡管當前的市場需求并不旺盛，但是為避免技術鎖定，需加快技術研發(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能夠在窗口期廣泛部署應用，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應用經(jīng)驗的國家和地區(qū)相比，中國的相關政策還有待完善，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，推動技術商業(yè)化。同時，國家應出臺相應監(jiān)管措施，明確CCUS項目開發(fā)過程中的權、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，加快探索構建面向碳中和目標的CCUS技術體系，推進技術研發(fā)和大規(guī)模集成示范;推動相關制度法規(guī)和標準體系的制定，引導形成各主體都能夠有效參與的商業(yè)模式;此外，還應繼續(xù)深化CCUS等綠色技術領域國際合作與交流，加強人才培養(yǎng)和創(chuàng)新能力建設。