發(fā)電行業(yè)是碳排放大戶(hù)，碳排放量占全國(guó)總量的40%以上。隨著應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)的持續(xù)推進(jìn)，二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)快速發(fā)展。2023年6月，國(guó)家能源集團(tuán)泰州發(fā)電有限公司(下稱(chēng)“泰州電廠”)CCUS項(xiàng)目正式投產(chǎn)，每年可捕集二氧化碳50萬(wàn)噸，是目前亞洲在運(yùn)捕集規(guī)模最大的煤電CCUS項(xiàng)目。如何大規(guī)模捕集二氧化碳并加以利用?記者近日前往泰州實(shí)地探訪。

　　CCUS是指將二氧化碳從能源利用、工業(yè)過(guò)程等排放源或大氣中捕集分離，并輸送到適宜場(chǎng)地加以利用或封存。我國(guó)“雙碳”目標(biāo)提出后，既要保證煤電在能源供應(yīng)中的兜底作用，又要盡可能降低碳排放造成的環(huán)境影響，CCUS被視作關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　3月21日，記者走進(jìn)泰州電廠，只見(jiàn)3座數(shù)十米高的作業(yè)塔聳立。4個(gè)銀色球形儲(chǔ)氣罐沿著藍(lán)色、白色管道與作業(yè)塔相連，這便是CCUS項(xiàng)目捕集區(qū)，4輛槽罐車(chē)在儲(chǔ)氣罐后等待液態(tài)二氧化碳裝車(chē)。“這一車(chē)二氧化碳有15噸，要送到江陰的氣站。”運(yùn)輸司機(jī)徐民武告訴記者。

　　二氧化碳看不見(jiàn)、摸不著，如何分離提純?“火電廠達(dá)標(biāo)排放的煙氣里，含有約12%的二氧化碳。這些煙氣先進(jìn)入水洗塔洗滌，把煙氣里的粉塵、氮氧化物等雜質(zhì)洗掉，再進(jìn)入吸收塔裝置，其中的胺溶液能把大部分二氧化碳‘吸’出來(lái)。‘滿(mǎn)載’二氧化碳的復(fù)合液體進(jìn)入再生塔，通過(guò)加熱解析，二氧化碳?xì)怏w再被‘蒸’出來(lái)，剩下的胺溶液繼續(xù)循環(huán)使用。”泰州電廠運(yùn)行部副主任葉羅說(shuō)，項(xiàng)目產(chǎn)出干基二氧化碳純度大于99.9%。

　　從低濃度到高濃度，火電廠碳捕集工藝復(fù)雜，加熱解析過(guò)程中要使用蒸汽，大規(guī)模應(yīng)用需要進(jìn)一步降低成本，其中的吸收劑很關(guān)鍵。泰州電廠碳資源開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)辦公室技術(shù)人員陳臻介紹，吸收劑團(tuán)隊(duì)測(cè)試1000多次，研發(fā)出新型三元復(fù)合胺吸收劑，再生熱耗較傳統(tǒng)吸收劑下降35%以上。團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出新型干法凝胺回收裝置，胺損失較傳統(tǒng)裝置降低30%以上，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)備100%國(guó)產(chǎn)化，每噸二氧化碳捕集熱耗小于2.4吉焦、電耗小于90千瓦時(shí)。

　　在泰州電廠CCUS項(xiàng)目投產(chǎn)前，國(guó)內(nèi)煤電CCUS項(xiàng)目總年捕集量?jī)H為60萬(wàn)噸。規(guī)模擴(kuò)大難的原因之一便是商業(yè)模式不明晰，難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)運(yùn)營(yíng)。

　　“捕集到的二氧化碳，要么當(dāng)作商品賣(mài)掉，要么封存?；谔┲轂I江的地理優(yōu)勢(shì)，我們選擇通過(guò)銷(xiāo)售來(lái)消納。”泰州電廠計(jì)劃與營(yíng)銷(xiāo)管理部(調(diào)度室)主任白福全說(shuō)，投產(chǎn)前，團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)三角地區(qū)開(kāi)展大量市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)二氧化碳利用仍有不小的市場(chǎng)空間。

　　“二氧化碳可以用于制作干冰，沿江沿海水產(chǎn)冷鏈運(yùn)輸要用干冰保鮮，夏季市場(chǎng)需求量大，旺季產(chǎn)能不足;二氧化碳還可作為焊接保護(hù)氣體，泰州南通造船業(yè)發(fā)達(dá)，大量焊接工藝需要使用保護(hù)氣。”白福全分析，相比直接開(kāi)采、化工行業(yè)碳捕集等供應(yīng)途徑，電廠捕碳雖然成本不低，但產(chǎn)品純度高，達(dá)到食品級(jí)，適合加工成干冰，對(duì)附近企業(yè)來(lái)說(shuō)更具“性?xún)r(jià)比”。

　　在泰州鴻瑞達(dá)干冰有限公司的生產(chǎn)車(chē)間里，二氧化碳?xì)怏w沿管道進(jìn)入機(jī)器，不一會(huì)兒被壓制成干冰磚塊，工人們將塑封好的干冰整齊放入保溫箱。“以前制干冰的二氧化碳要去南京、揚(yáng)州買(mǎi)，現(xiàn)在從泰州電廠買(mǎi)，車(chē)程不到半小時(shí)，物流成本更低。”公司相關(guān)負(fù)責(zé)人顧留碗告訴記者，公司從事干冰生產(chǎn)多年，一年加工制造8000多噸干冰，主要銷(xiāo)往蘇州、上海等地。

　　“一開(kāi)始還擔(dān)心二氧化碳價(jià)格賣(mài)不上去，甚至做好賠錢(qián)的心理準(zhǔn)備，但正式投產(chǎn)后，銷(xiāo)售量超出預(yù)期。”白福全說(shuō)，目前電廠銷(xiāo)售的二氧化碳，70%做干冰、30%用于保護(hù)氣，設(shè)備以銷(xiāo)定產(chǎn)，現(xiàn)在有了微利，“去年6月投產(chǎn)至今，除了春節(jié)假期，設(shè)備就沒(méi)有停過(guò)，說(shuō)明消納這條路走通了。”

　　“泰州電廠一臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組年碳排放量是400萬(wàn)噸，CCUS項(xiàng)目只捕集到八分之一的碳排放量。”白福全說(shuō)，隨著煤電CCUS項(xiàng)目增多，捕集量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)前市場(chǎng)碳利用需求量，下一步，要積極拓展其他消納途徑。比如二氧化碳還可以作為化工原料，結(jié)合氫氣制甲醇等，利用量大。不過(guò)，使用電廠捕集的二氧化碳，目前成本太高，不如傳統(tǒng)工藝劃算，要繼續(xù)改進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)降本。未來(lái)，隨著綠電交易、碳交易、火電廠綠色低碳轉(zhuǎn)型等配套政策全面建立，將為煤電CCUS項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展注入更多信心。

　　2023年11月，江蘇省政府印發(fā)《關(guān)于加快培育發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出優(yōu)先發(fā)展10個(gè)成長(zhǎng)型未來(lái)產(chǎn)業(yè)，零碳負(fù)碳(碳捕集利用及封存)是其中之一。《中國(guó)二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》預(yù)計(jì)，2030年CCUS減排需求為0.2億至4.08億噸。

　　“當(dāng)前全省能源結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主，CCUS是保障能源系統(tǒng)可靠、清潔、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要技術(shù)手段，但目前捕集成本高、關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化利用還有一段距離。未來(lái)我省應(yīng)繼續(xù)加大技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)多方式、多渠道的二氧化碳資源化利用，并探索商業(yè)化利用模式，完善相關(guān)政策，為CCUS推廣應(yīng)用提供廣闊空間。”江蘇省戰(zhàn)略與發(fā)展研究中心能源資源研究所所長(zhǎng)涂遠(yuǎn)東說(shuō)。