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作為“碳捕手”,碳捕集技術的核心任務是將液化天然氣、氫氣廠、鋼鐵廠、水泥廠、發電廠、以及石油煉化廠等“碳排放大戶”所產生的CO2收集起來,并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中的。而如何在生產流程中將二氧化碳捕集起來,無疑是最關鍵的問題。
目前,有以下幾種比較普遍的碳捕集方式:

我們以燃燒后捕捉化學吸收法為例,其碳捕捉要經過脫碳-吸收再生-壓縮干化-循環利用等環節,涉及到煙氣吸收塔、換熱器等設備。

捕集的CO2如何處理
排出來的收集起來之后如何處理呢?一般我們會采取兩種方式處理:
中國碳捕集市場分析
當然碳捕集不是獨立存在的技術,在實際生產中,它經常與碳運輸、碳利用與封存一起稱為CCUS。當下中國的CCUS生態如下所示:
在碳捕集技術上,外資巨頭霍尼韋爾研發出了包括UOP ASCC化學溶劑與SeparALL?工藝物理溶劑等在內的「溶劑碳捕集技術」和變壓/變溫吸附(PSA/TSA)系統與二氧化碳分餾和膜分離技術等典型的「藍氫應用技術」。其中專為燃燒后煙氣而設計的高級溶劑碳捕獲技術,可捕獲超過95%的二氧化碳!在2022年,霍尼韋爾與中國中化旗下圣奧化學科技有限公司攜手,助力其清潔煤制氫、及碳捕集利用示范項目的落地與推進。
目前,中國已投運和建設中的CCUS示范項目約40個。在30萬噸/年以下的項目數量占比達88.9%,規模超過60萬噸/年的項目僅占3.7%。放眼全球,在建及擬建的碳捕集與封存設施數量大約在520個,中國占全球總量的7.7%,占比遠低于第一名美國的50.8%。由此不難看出:國內碳捕捉技術和商業化應用尚不成熟,項目建造和后續處理成本過高,相比于國外市場差距還很大。

從中國國內碳捕捉行業應用分布來看,已投運和建設中的項目中,火電廠占70%以上,碳捕捉應用到火電行業的技術相對成熟。化工行業占20%左右。其他行業包括鋼廠,水泥廠甚至汽車制造行業等,占比大概10%。

中國碳捕捉示范項目分布范圍來看,目前已投運和建設中的CCUS示范項目分布于19個省份,涉及電廠和水泥廠等純捕集項目以及CO2-EOR、CO2-ECBM、地浸采鈾、重整制備合成氣、微藻固定和咸水層封存等多樣化封存及利用項目。
未來,預計在2030年中國各行業CCUS減排需求達0.2-4.08億噸,2060年將達10-18.2億噸。并且在一系列政策支持及技術進步推動下,預計到2050年產值規模將達3,300億元,2025-2050年CAGR約11.9%。

雖然中國CCUS仍處于發展早期,部分先進技術尚處于研究階段,但隨著政策支持不斷增多以及示范工程建設加速推進,中國CCUS相關技術將逐步成熟,帶動CCUS各環節成本下降,新型膜分離、新型吸收、新型吸附等技術的成熟將推動能耗和成本降低30%以上,這些技術有望在2035年前后實現大規模推廣應用。
為了助力CCUS技術推廣和示范工程建設,中國政府也出臺了一系列政策促進CCUS發展,其中包括支持內資相關企業經濟發展,保護國內企業在CCUS市場的經營,推動國內CCUS重點技術的發展。
中國已有的CCUS項目覆蓋燃煤電廠、燃氣電廠、水泥窯、化工廠、天然氣處理等場景。其中規模最大的碳捕集項目位于新疆,每年可封存二氧化碳達到300萬噸,相當于其他所有項目規模的總和,是我國第一個巨無霸級的CCUS項目。
以下是我對全國23個CCUS項目的介紹,可以幫助理解碳捕集的來龍去脈、未來趨勢與可能的重大機遇!