發(fā)電行業(yè)是碳排放大戶，碳排放量占全國總量的40%以上。隨著應對氣候變化行動的持續(xù)推進，二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)快速發(fā)展。2023年6月，國家能源集團泰州發(fā)電有限公司(下稱“泰州電廠”)CCUS項目正式投產(chǎn)，每年可捕集二氧化碳50萬噸，是目前亞洲在運捕集規(guī)模最大的煤電CCUS項目。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地探訪。

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

　　3月21日，記者走進泰州電廠，只見3座數(shù)十米高的作業(yè)塔聳立。4個銀色球形儲氣罐沿著藍色、白色管道與作業(yè)塔相連，這便是CCUS項目捕集區(qū)，4輛槽罐車在儲氣罐后等待液態(tài)二氧化碳裝車。“這一車二氧化碳有15噸，要送到江陰的氣站。”運輸司機徐民武告訴記者。

　　二氧化碳看不見、摸不著，如何分離提純?“火電廠達標排放的煙氣里，含有約12%的二氧化碳。這些煙氣先進入水洗塔洗滌，把煙氣里的粉塵、氮氧化物等雜質(zhì)洗掉，再進入吸收塔裝置，其中的胺溶液能把大部分二氧化碳‘吸’出來。‘滿載’二氧化碳的復合液體進入再生塔，通過加熱解析，二氧化碳氣體再被‘蒸’出來，剩下的胺溶液繼續(xù)循環(huán)使用。”泰州電廠運行部副主任葉羅說，項目產(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雜，加熱解析過程中要使用蒸汽，大規(guī)模應用需要進一步降低成本，其中的吸收劑很關鍵。泰州電廠碳資源開發(fā)專項辦公室技術人員陳臻介紹，吸收劑團隊測試1000多次，研發(fā)出新型三元復合胺吸收劑，再生熱耗較傳統(tǒng)吸收劑下降35%以上。團隊還研發(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，實現(xiàn)項目設備100%國產(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。

　　在泰州電廠CCUS項目投產(chǎn)前，國內(nèi)煤電CCUS項目總年捕集量僅為60萬噸。規(guī)模擴大難的原因之一便是商業(yè)模式不明晰，難以實現(xiàn)持續(xù)運營。

　　“捕集到的二氧化碳，要么當作商品賣掉，要么封存。基于泰州濱江的地理優(yōu)勢，我們選擇通過銷售來消納。”泰州電廠計劃與營銷管理部(調(diào)度室)主任白福全說，投產(chǎn)前，團隊在長三角地區(qū)開展大量市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)二氧化碳利用仍有不小的市場空間。

　　“二氧化碳可以用于制作干冰，沿江沿海水產(chǎn)冷鏈運輸要用干冰保鮮，夏季市場需求量大，旺季產(chǎn)能不足;二氧化碳還可作為焊接保護氣體，泰州南通造船業(yè)發(fā)達，大量焊接工藝需要使用保護氣。”白福全分析，相比直接開采、化工行業(yè)碳捕集等供應途徑，電廠捕碳雖然成本不低，但產(chǎn)品純度高，達到食品級，適合加工成干冰，對附近企業(yè)來說更具“性價比”。

　　在泰州鴻瑞達干冰有限公司的生產(chǎn)車間里，二氧化碳氣體沿管道進入機器，不一會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、揚州買，現(xiàn)在從泰州電廠買，車程不到半小時，物流成本更低。”公司相關負責人顧留碗告訴記者，公司從事干冰生產(chǎn)多年，一年加工制造8000多噸干冰，主要銷往蘇州、上海等地。

　　“一開始還擔心二氧化碳價格賣不上去，甚至做好賠錢的心理準備，但正式投產(chǎn)后，銷售量超出預期。”白福全說，目前電廠銷售的二氧化碳，70%做干冰、30%用于保護氣，設備以銷定產(chǎn)，現(xiàn)在有了微利，“去年6月投產(chǎn)至今，除了春節(jié)假期，設備就沒有停過，說明消納這條路走通了。”

　　“泰州電廠一臺百萬千瓦機組年碳排放量是400萬噸，CCUS項目只捕集到八分之一的碳排放量。”白福全說，隨著煤電CCUS項目增多，捕集量將遠遠超過當前市場碳利用需求量，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，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)改進工藝實現(xiàn)降本。未來，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)《關于加快培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的指導意見》，提出優(yōu)先發(fā)展10個成長型未來產(chǎn)業(yè)，零碳負碳(碳捕集利用及封存)是其中之一?！吨袊趸疾都门c封存(CCUS)年度報告(2021)》預計，2030年CCUS減排需求為0.2億至4.08億噸。

　　“當前全省能源結(jié)構仍以化石能源為主，CCUS是保障能源系統(tǒng)可靠、清潔、經(jīng)濟運行的重要技術手段，但目前捕集成本高、關鍵技術尚不成熟，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化利用還有一段距離。未來我省應繼續(xù)加大技術攻關，推動實現(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，完善相關政策，為CCUS推廣應用提供廣闊空間。”江蘇省戰(zhàn)略與發(fā)展研究中心能源資源研究所所長涂遠東說。