DeepTech发布《2022全球CCUS技术及应用专题报告》-46页_9mb

化气为宝，点碳成金，碳捕集、利用与封存（CCUS）技术适逢其时

核心内容

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是当前全球实现碳中和目标的重要手段之一。根据国际能源署（IEA）数据，实现全球气温升幅控制在1.5°C以内，需依靠CCUS技术完成32%的碳减排任务；而实现2°C以内目标，则需完成9%的碳减排任务。预计到2050年，CCUS将贡献约14%的二氧化碳减排量，是应对气候变化、推动低碳经济的关键技术。

主要观点

1. CCUS技术的重要性

   • CCUS技术被认为是最具潜力和成本效益的减排手段，能够实现“低碳减排”与“变废为宝”的双重目标。
   • 全球已有大量国家和地区提出碳中和目标，推动CCUS技术的快速发展。

2. CCUS技术发展阶段

   • 碳捕集技术相对成熟，部分技术已进入商业化应用阶段。
   • 碳利用和封存技术仍处于研发或示范阶段，尚未形成规模化应用。

3. CCUS技术的主要环节

   • 碳捕集：通过燃烧前、燃烧中、燃烧后等方式捕集二氧化碳。
   • 碳运输：采用车运、管道、船舶等方式进行碳运输。
   • 碳利用与封存：包括化工利用（如甲醇、乙醇）、生物利用（如微藻固碳）、矿化利用（如混凝土掺入）和地质封存（如深部咸水层、不可开采煤层）等。

4. CCUS技术面临的挑战

   • 技术发展不均衡，碳利用环节仍是突破难点。
   • 成本高昂，限制了其大规模推广。
   • 政策支持不足，缺乏专项法律法规和财税补贴。
   • 存在环境风险，如二氧化碳泄漏对生态环境和人体安全的潜在影响。

关键信息

技术发展现状

• 碳捕集技术：燃烧后捕集技术较为成熟，捕集成本约40美元/吨；燃烧前捕集成本较低，约20美元/吨。
• 碳利用技术：包括化工利用、生物利用和矿化利用，其中化工利用技术较为成熟，但生物利用和矿化利用技术仍需进一步研发。
• 碳封存技术：地质封存技术（如注入深部油气田、煤层）是当前主流方向，但存在技术成熟度不一、成本高、封存风险等问题。

技术对比

• 化学吸收技术：吸收量大、吸收效果好、吸收剂可循环利用，但热损耗高、成本高。
• 物理吸收技术：适用于高浓度CO₂排放行业，如IGCC电站、天然气处理等。
• 膜分离技术：分离过程无相变、能源效率高，但能耗较大，成本较高。
• 新型吸收法：如离子液体（ILs）技术，具有良好的选择性和可调节性，但溶剂开发难度大。

全球CCUS项目现状

• 截至2021年9月，全球共有135个CCUS项目，其中27个已全面投运，年捕集能力为36.6百万吨。
• 全球CCUS投资持续增长，2021年融资规模达14.42亿美元，为2020年的四倍。
• 2030年CCUS投资需增加1600亿美元，2050年预计需额外投资2.5万-3万亿美元。

中国CCUS发展现状

• 中国在CCUS技术方面进展迅速，部分技术已具备商业化应用潜力。
• 中国CCUS项目主要集中在提高石油采收率（EOR）方向，年捕集能力约300万吨。
• 中国部分高校和科研机构在CCUS技术研究方面处于全球领先地位，如中国科学院、浙江大学、清华大学等。

未来发展趋势

1. 技术突破

   • 需要进一步降低碳捕集成本，提高利用效率，突破高温、高压等技术瓶颈。
   • 研究新型材料如MOF、离子液体等，提高CO₂的捕集和转化效率。

2. 商业化进程

   • 政府政策支持、资本投入、科研创新和企业试点是推动CCUS商业化的主要因素。
   • 需要建立专项法律法规和标准体系，以及财税补贴，以降低企业风险和提高项目经济性。

3. 应用场景拓展

   • CCUS技术将在钢铁、水泥等重碳行业发挥重要作用，帮助其减少碳排放。
   • 未来重点发展方向包括CO₂强化石油开采、CO₂矿化利用（如混凝土掺入）、CO₂化工转化（如甲醇、乙醇）等。

4. 产业生态构建

   • 需要构建完善的产业链，包括碳捕集、运输、利用和封存等环节。
   • 鼓励企业与科研机构合作，推动技术集成与应用示范。

结论

CCUS技术是实现碳中和目标的重要手段，具有巨大的减排潜力和商业价值。然而，其规模化发展仍面临政策、技术、经济和社会等方面的挑战。未来，需通过多方协作，包括政府政策引导、资本支持、科研突破和企业试点，推动CCUS技术的全面应用。同时，应加强技术集成与产业链建设，以实现CCUS技术的可持续发展。