加快CCUS技术全流程示范应用

访中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司副总工程师郜时旺

中国能源新闻网记者余璇

(资料图片)

近年来，二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）规模化发展不断向前推进。CCUS技术将为国家“双碳”目标落实提供怎样的支撑？我国CCUS技术发展现状在世界范围内处于什么位置？CCUS技术在持续推进中面临哪些困难和挑战？对此，中能传媒记者专访了中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司副总工程师郜时旺。

中能传媒：CCUS技术将为国家“双碳”目标落地提供怎样的支撑？

郜时旺：CCUS技术是指将二氧化碳从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层，使二氧化碳保持长期与大气隔绝。2020年，我国力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标提出，这是我国首次向全球明确实现“碳中和”的时间点，标志着我国低碳转型进入了新的加速期。能源行业针对碳达峰碳中和目标，围绕源头零碳替碳、过程减污降碳、终端捕碳固碳，加强技术攻关及工程示范。

碳达峰碳中和的过程，是清洁能源逐步增加、化石能源逐步减少的过程。由于风光能源的波动性和间歇性以及储能的高昂成本，在较长的一段时间内，还需要化石能源为电网提供灵活性和安全保障。CCUS技术作为目前唯一能够实现化石能源大规模低碳化利用的减排技术，是实现电力行业化石能源净零排放的重要基石，是构建新型电力系统的必要支撑，也是钢铁、水泥等行业减碳的必要选择。总的来说，CCUS技术是我国实现2060年碳中和目标技术组合的重要构成部分，未来将提供可观的减排贡献。发展CCUS技术对我国应对气候变化、保障能源安全和促进可持续发展具有重要意义。

中能传媒：我国CCUS技术有哪些技术路线？目前发展现状如何，在世界范围内处于什么位置？

郜时旺：CCUS技术包括二氧化碳的捕集、利用和封存等环节。二氧化碳捕集的技术路线包括燃烧后捕集技术、燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术、负碳技术等。二氧化碳利用包含二氧化碳化工利用、二氧化碳地质利用、二氧化碳矿化利用、二氧化碳生物利用等技术。二氧化碳封存包含陆上和海洋地质封存、矿化封存等技术。

与国际顶尖技术水平相比，我国在CCUS技术领域整体处于跟跑阶段，部分技术处于并跑阶段。我国目前尚无百万吨级煤电CCUS全流程示范工程，以及生物质耦合CCUS（BECCS）和直接空气碳捕集（DAC）等负排放示范工程。

二氧化碳捕集方面，我国捕集技术与国际领先水平基本相当。燃烧前捕集技术、燃烧后捕集技术和富氧燃烧技术均处于并跑阶段，前两者国内外均处于产业化阶段，后者国内外均处于中试阶段。新型捕集技术处于跟跑阶段，整体落后国外5年左右。二氧化碳利用与封存方面，我国整体处于跟跑阶段，技术水平差距正在逐步缩小。

中能传媒：您认为CCUS技术在持续推进中面临哪些困难和挑战？有何建议？

郜时旺：尽管我国CCUS技术各技术环节均取得了显著进展，但是各环节技术发展距离规模化、全流程示范应用仍存在一定差距，技术成本相对较高，各环节技术标准体系尚不健全，工程项目建设过程中面临无适用规章制度和审批周期长的问题，捕集的二氧化碳无法有效消纳，地质封存的有效性、安全性和可靠性尚需长周期验证。提出如下建议：

制定适合我国国情的CCUS相关激励措施。建议加强对电力与石油行业CCUS的政策激励，如将配备CCUS的化石能源发电定义为清洁能源，给予其可再生能源同等地位待遇，给予资金支持、税收抵免、成本补偿、增加发电配额、纳入碳交易等，加速电力与石油行业的低碳转型。

开展并完善CCUS相关的政策、法规和标准体系建设。针对CCUS发展准入、建设、运营、终止等环节，有序制定并发布相应的法律法规，明确相关方主体责任；同时加快标准体系建设，针对捕集、封存、监测等重点环节发布标准规范，促进CCUS领域的科学研究、工程建设和运行管理。

中能传媒：您认为我国CCUS产业应该如何布局？有何建议？

郜时旺：我国CCUS产业发展有待进一步升级放大和工业验证，未来应重点发展大规模全流程火电CCUS系统，拓展CCUS技术在钢铁、水泥、电力等行业的发展应用。

CCUS技术具有周期长、研发投入大等特点，建议针对处于不同阶段的CCUS技术突破需求，精准组织实施科技攻关。对于基础性、前瞻性CCUS技术研究，建立政府引导，以高校和科研机构为主体，稳定持续投入的实施机制；对于核心CCUS技术攻关与突破，以科研机构为实施主体，建立一批产、学、研联合的科技创新平台，加大政府专项投入，推进原始创新；对于先进CCUS技术的示范应用，以企业为实施主体，重点解决市场准入、产业组织和技术布局上的政策问题，通过扩大市场份额、提高供给能力、优化区域布局，全力加速其发展。

建议国家加强CCUS产业发展的顶层设计，建立市场主导、多元投入、分类实施的CCUS技术产业突破组织机制。以碳中和为目标，构建CCUS与能源/工业深度耦合的路线图，加快火电CCUS技术、生物质发电耦合CCUS等负碳技术的工程示范和推广应用。支持企业开展大规模、全流程集成示范工程，加快二氧化碳输送管道等CCUS基础设施建设，引导电力和石油行业之间形成有效的协同合作机制，推动“十四五”时期建成3~5个百万吨级CCUS全流程示范项目。

中能传媒：大规模推广应用CCUS技术所带来的成本问题应如何应对？未来CCUS技术实现规模化发展的关键是什么？

郜时旺：规模提升、产业集群、技术进步以及政策支持，都可以大幅降低CCUS的技术成本。《中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2021）》预计，到2030年我国全流程CCUS（按250千米运输计）技术成本为310~770元/吨二氧化碳，到2060年将逐步降至140~410元/吨二氧化碳。

未来CCUS产业发展方向的重点之一为示范应用大规模全流程火电CCUS系统。基于现有技术体系，加强系统的深度整合和优化、各环节关键技术应用和大型装备的设计制造，组成系统效能更高、成本更低、减排容量更大的重大技术体系，构建高效的捕集、驱油利用、封存全流程协同合作机制。

责任编辑：周小博