CCUS热度再起
刘斌
“双碳”目标下，燃煤发电企业正在重新审视CCUS的发展潜力。
6月29日，国家能源集团江苏公司联合多家科研单位召开“燃煤电站超大规模碳捕集利用及封存技术研发与重大科技示范”项目启动会，希望通过率先建成50万吨/年碳捕集示范工程，为大型燃煤电站碳减排问题提供解决方案。
华能陇东能源基地依托正宁电厂建设的150万吨/年先进低能耗碳捕集项目也在进行前期勘察设计工作，预计2023年投产。
这是两个规模巨大的燃煤电厂CCUS项目。过去十年间，国内共建成投运11个燃煤电厂碳捕集示范项目，总体规模相对较小，碳捕集能力只有59.4万吨/年。
随着全国碳市场逐步稳定运行，煤电行业正面临越来越大的碳减排压力，CCUS作为现阶段降低燃煤电厂碳排放的手段之一，也重新受到发电集团的重视。
根据《中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2021）》（以下简称《报告》），预计到2025年，煤电CCUS的减排量将达到600万吨/年，2040年达到峰值，为2亿—5亿吨/年，随后保持不变。
事实上，在国内以煤为主的资源禀赋下，CCUS并不缺乏应用前景，但其技术适用性和成本一直是制约CCUS发展的主要因素。
在捕集技术方面，第一代碳捕集技术趋于成熟，但成本和能耗仍然偏高。根据《报告》，到2025年，燃烧前、燃烧后、富氧燃烧三种技术的捕集成本分别为100—180元/吨、230—310元/吨、300—480元/吨。
经过多年示范项目的建设，国内CCUS在技术环节取得了重要进展，部分技术已经具备商业化的潜力。随着发电集团加大资金投入力度，CCUS有望进一步降低成本。
以第二代碳捕集技术为例，新型吸收、增压富氧燃烧等技术仍处于实验室研发阶段，但等到技术成熟以后，其能耗和成本将比第一代技术降低30%左右，第二代碳捕集技术有望在2035年前后得到大规模推广。
在新建CCUS项目中，发电集团也在努力应用新技术，寻求进一步降低CCUS成本的路径。国家能源集团江苏泰州电厂建设的50万吨/年二氧化碳捕集项目，计划通过开展低能耗二氧化碳吸收捕集技术研发与工程示范、超临界燃煤机组耦合碳捕集系统协同优化、运行高性能二氧化碳加氢制甲醇及新型催化模式研究、太阳能直接驱动甲烷二氧化碳干重整研发和规模化二氧化碳地质封存技术研发与示范等五项示范研究应用，形成低成本低能耗二氧化碳吸收工艺。
按照规划，泰州电厂CCUS项目建成后，捕集电耗小于90千瓦时/吨，捕集能耗小于2.4吉焦/吨，二氧化碳捕集利用封存成本降低30%。
但捕集只是CCUS的其中一环，除了降低碳捕集成本，也需要考虑加快输送、封存等基础设施建设，这能够为CCUS大规模商业化应用提供更加丰富的场景。
