作者｜雨林下

1月29日，國內(nèi)目前規(guī)模最大的CCUS（全稱Carbon Capture，Utilization and Storage，二氧化碳捕集、利用與封存）項(xiàng)目在齊魯石化-勝利油田正式建成，每年可減排二氧化碳上百萬噸，約等同于植樹900萬棵，60萬輛轎車停開一年。

盡管世界各國紛紛啟動(dòng)清潔能源，削弱煤炭使用，但減排量也很難將大氣中的二氧化碳濃度降低到更安全的水平。

而CCUS作為唯一能夠直接減少并抵消排放量的技術(shù)，稱得上是“減碳強(qiáng)效藥”。不僅能將二氧化碳從排放源頭攔截，對(duì)于無可避免的排放，還能通過消除大氣中的碳實(shí)現(xiàn)凈零。

國際能源署預(yù)測，2040年要實(shí)現(xiàn)全球溫度上升控制在2℃的目標(biāo)，CCUS技術(shù)可貢獻(xiàn)14%的力量，大多數(shù)氣候模式都需要它來深度減排，被公認(rèn)最有發(fā)展前景。

很多發(fā)達(dá)國家在加大相關(guān)投資，美國拜登政府上臺(tái)后第一時(shí)間延續(xù)了2018年頒布的《45Q法案》，可根據(jù)捕獲和封存碳氧化物數(shù)量抵免所得稅；歐盟啟動(dòng)10億歐元?jiǎng)?chuàng)新基金對(duì)成員國及冰島和挪威開放，為CCUS等領(lǐng)域的突破性技術(shù)提供資金；英國也宣布建立不低于8億英鎊的碳捕集封存基礎(chǔ)設(shè)施基金。

中國的煤炭消費(fèi)量占了全球消費(fèi)總量一半以上，要在保障國家能源安全的前提下實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，可以說，比任何一個(gè)國家都需要快速突破CCUS技術(shù)。

碳利用是CCUS全鏈重點(diǎn)

一個(gè)完整的CCUS集成系統(tǒng)主要包含碳捕集、碳利用和碳封存幾大環(huán)節(jié)。

其中，碳捕集技術(shù)相對(duì)成熟，主要是為后端的利用和封存環(huán)節(jié)提供二氧化碳，方式包括燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒捕集，本身不改變二氧化碳的化學(xué)品分子結(jié)構(gòu)，只是把低濃度富集到高濃度。

碳封存是將二氧化碳封存在地質(zhì)構(gòu)造中，實(shí)現(xiàn)與大氣長期隔絕。方式包括陸上/海底咸水層封存、枯竭油氣田封存。由于工程龐大，需要耗費(fèi)巨資，且?guī)缀醪划a(chǎn)生附帶經(jīng)濟(jì)效益，長期安全性也存在一定問題，所以主要由大型國央企操盤運(yùn)營。

相比之下，碳利用是將二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成油、合成蠟、可降解塑料等其它化學(xué)品，進(jìn)而創(chuàng)造新的增收，是CCUS里唯一具有正向經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)節(jié)。

云岫資本碳中和領(lǐng)域研究負(fù)責(zé)人袁緯茲博士向虎嗅介紹，目前國內(nèi)外對(duì)CCUS的技術(shù)共識(shí)相當(dāng)，產(chǎn)業(yè)落地都還在早期，處于從實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的過渡期，雖然外國已經(jīng)有跑得快的公司估值很高了，但整個(gè)賽道暫時(shí)還沒有上市的，以中國現(xiàn)在的政策推動(dòng)力度看，后起之秀也有機(jī)會(huì)趕超。

由于CCUS技術(shù)80%的成本來自于電能，國內(nèi)綠電的快速發(fā)展趨勢，成本是有望在近幾年內(nèi)下探，考慮最終的能源格局，CCUS是消納風(fēng)光水這些新能源電力的良好路徑，所以資本都比較看好這個(gè)賽道的未來。而碳利用環(huán)節(jié)的市場化程度最高，也更有技術(shù)門檻，一級(jí)市場參與活躍，在全鏈中最受關(guān)注。

目前碳利用主要有兩個(gè)方向，一是驅(qū)油驅(qū)氣增產(chǎn)，但自然油氣田數(shù)量有限，經(jīng)濟(jì)效益不夠可觀，天花板較明顯；二是合成其他化工品，具體技術(shù)路徑非常多，產(chǎn)出品類也百花齊放，潛力較大。

談及后者的市場空間，袁緯茲博士表示，如果用對(duì)應(yīng)的下游產(chǎn)物去衡量，很多都能達(dá)到千億元級(jí)別的規(guī)模，不過，當(dāng)前整體技術(shù)滲透率偏低，發(fā)展速度比較緩慢，建議以高固碳、低成本為關(guān)鍵，關(guān)注利用環(huán)節(jié)的不同路徑。

以二氧化碳為基礎(chǔ)原材料的中間和終端產(chǎn)品

圖源：《碳捕獲、利用和封存（CCUS）技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用展望》

從事碳利用技術(shù)開發(fā)的碳能科技CEO王帥告訴虎嗅，在雙碳政策之前，很多工廠對(duì)減碳這件事沒有規(guī)劃，3060目標(biāo)出來之后，大家才慢慢理解二氧化碳的利用價(jià)值。

碳利用的場景可以粗略分四個(gè)層面。首先是物理層面，比如把捕集的工業(yè)碳排放處理成可樂雪碧里的食品級(jí)二氧化碳或者制冷干冰，屬于延遲二氧化碳的釋放時(shí)間。

其次是化工層面，以二氧化碳為原料與其他物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)出新的產(chǎn)品，比如二氧化碳加氫制甲醇，或者基于酸堿中和反應(yīng)原理做碳酸鹽、碳酸鈣，是真正消耗二氧化碳的過程。

然后是生物層面，比如產(chǎn)油微藻，這些生物菌不僅能吃掉二氧化碳，自身還能作為原料提取出生物柴油，或者將二氧化碳調(diào)節(jié)到一定濃度注入溫室，提升作物光合作用速率，縮短生長周期。

再有是電化學(xué)層面，采用不同電極材料和催化劑，調(diào)控二氧化碳反應(yīng)途徑，制成甲酸、乙酸、碳?xì)浠衔锏扔写笞趹?yīng)用價(jià)值的化學(xué)品或中間體。由于裝置便捷，對(duì)反應(yīng)條件要求低，產(chǎn)物選擇性高，可以很好的實(shí)現(xiàn)二氧化碳規(guī)?；瘧?yīng)用，一直是國際熱點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域。

2020年8月，國際首套二氧化碳電解制合成氣中試裝置在內(nèi)蒙古伊泰化工正式開車運(yùn)行。在這個(gè)案例中，王帥向虎嗅闡釋了將碳利用技術(shù)與工業(yè)現(xiàn)狀耦合的意義。

內(nèi)蒙古二氧化碳電解制合成氣中試裝置

伊泰化工是做煤制油的企業(yè)，在路線和產(chǎn)品選擇上，我們沒有從零開始革命性的翻新，而是充分考慮行業(yè)的現(xiàn)有工藝和對(duì)合成氣的依賴，在既定基礎(chǔ)上做場景耦合，形成碳利用補(bǔ)充方案，使二氧化碳在廠區(qū)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

裝置雖然規(guī)模不大，但引用現(xiàn)場工業(yè)氣體可以驗(yàn)證電解技術(shù)的落地性。對(duì)于To B創(chuàng)新公司，向客戶展示工程化成果比實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)更有說服力。

另外，工業(yè)現(xiàn)場也證明了流程的可行性，記錄下重要運(yùn)行參數(shù)。因?yàn)橛械募夹g(shù)很先進(jìn)，但既有供應(yīng)鏈不成熟跟不上，卡脖子問題解決不了，那么這個(gè)技術(shù)就得再等一等產(chǎn)業(yè)上下游。而項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大需要技術(shù)一并優(yōu)化，運(yùn)行參數(shù)能為更大量級(jí)的示范項(xiàng)目做鋪墊。

規(guī)?；c降成本

自雙碳提出后，各行各業(yè)都在開展調(diào)研分析和報(bào)告交流，在理念層面先行響應(yīng)，消化關(guān)于碳的一系列陌生概念。從資本市場的投資節(jié)奏也可以看出，一批做碳管理碳咨詢的創(chuàng)業(yè)公司最先被帶火。

而隨著雙碳逐步深入實(shí)質(zhì)性階段，企業(yè)落地達(dá)峰行動(dòng)方案開始需要技術(shù)支撐，但建設(shè)使用成本制約著CCUS的推廣。

1月17日，通源石油（300164）發(fā)布公告，擬投建百萬噸二氧化碳捕集利用一體化CCUS示范項(xiàng)目，總投資達(dá)10億元；道達(dá)爾聯(lián)合清華大學(xué)、東方鍋爐等在四川德陽建設(shè)的化學(xué)鏈?zhǔn)饺紵夹g(shù)CCUS項(xiàng)目總預(yù)算約1.5億元；華潤集團(tuán)海豐電廠CCUS碳捕集項(xiàng)目花了8531萬元。

動(dòng)輒千萬上億的投資成本，如果無法實(shí)現(xiàn)減排收益，企業(yè)往往不愿意獨(dú)自承擔(dān)投入CCUS研發(fā)和示范的風(fēng)險(xiǎn)。

所以，綜合成本的影響因素，一方面要降上游源頭的本，一方面還要考慮規(guī)模化分?jǐn)偟膯栴}。

以西部來說，作為全國二氧化碳排放和電力發(fā)源的集中地，可以嘗試探索把煤化工廠，石油化工廠和風(fēng)光水的發(fā)電源頭聚合成相近的產(chǎn)業(yè)群，節(jié)省碳運(yùn)輸環(huán)節(jié)的浪費(fèi)。

同時(shí)，經(jīng)濟(jì)性又與規(guī)模相輔相成。技術(shù)公司沒有市場放量，缺乏應(yīng)用場景，就很難迭代升級(jí)技術(shù)，把設(shè)備造價(jià)降下來。

因此，在政策激勵(lì)上加速明確碳稅、碳市場和碳金融的規(guī)則，可以鼓舞企業(yè)重視布局CCUS技術(shù)，尤其是高耗能高碳排的標(biāo)桿公司主動(dòng)權(quán)衡減排的收益。

盡管要實(shí)現(xiàn)CCUS技術(shù)的普及還存在很多挑戰(zhàn)，但除了科學(xué)家們努力，各國政府的長期投入和社會(huì)公眾的持續(xù)關(guān)注也對(duì)產(chǎn)業(yè)有很大幫助。面對(duì)這種關(guān)乎人類命運(yùn)共同體的減碳“底牌”，不妨有錢的捧個(gè)錢場，沒錢的捧個(gè)人場。

本文為新能源專題策劃之「 雙碳系列 」，往期回顧：《KPI的滋味，碳圈也想嘗嘗》，《碳交易市場：誰自愿花錢買“空氣”？》，歡迎交流。

關(guān)鍵詞： 二氧化碳 經(jīng)濟(jì)效益