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与国际上更多关注碳捕获与封存不同，我国更加关注碳的利用，在新技术的加持下，碳利用迎来更多可能性。

“全球CCUS技术快速发展，已具备大规模示范的基础。”“加快推进CCUS产业发展，要强化全产业链技术研发，培育区域CCUS产业。”“在全社会推进碳达峰碳中和背景下，化工行业面临挑战与发展机遇，二氧化碳化学利用产业化、开展低碳零碳园区探索、发展绿色产品等均需探索实践。”这是近期在中国石油和化学工业联合会组织召开的2023(第二届)二氧化碳减排与资源化利用技术先锋论坛上，与会专家的讨论。

CCUS即碳捕获、利用与封存，是实现碳中和的有效手段。国际能源署最新数据显示，2022年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到368亿吨以上，其中我国总量约为121亿吨，约占全球总排放量的30%,远高于其他国家。与国际上更多关注碳捕获与封存不同，我国更加关注碳的利用，在新技术的加持下，碳利用迎来更多可能性。

碳中和重要途径

“实现碳中和可分为减碳、零碳和固碳三种路径，分别为通过节能减排等各种措施提高煤电效率，达到减碳；使用风电光伏能源达到零碳；最终通过CCUS手段达到固碳。”国家能源集团新能源技术研究院碳中和研究中心主任徐冬介绍道，“近年来，在政策的引导下，我国电力装机逐步向新能源倾斜，但煤电仍然是当前我国电力供应的最主要电源。在能源安全的要求下，煤电将会在很长的一段时间充当托底的角色，无法退出历史舞台。根据预测，到2060年，我国仍需要保留5亿千瓦左右的煤电装机量。未来的能源结构需要‘新能源+储能’‘煤电+CCUS’相互融合、共同发展。”

中国中化控股有限责任公司副总经理张方认为，石化行业碳排放约占全国碳排放总量的14%，其碳排放主要来自能源利用和生产工艺。未来，二氧化碳化学利用将是行业碳减排的重要途径之一。

“二氧化碳利用是实现二氧化碳捕集后消纳的重要途径，能将二氧化碳作为一种廉价资源进一步形成具有更高价值或创造更高价值的产品。利用方式主要分为化学利用、生物利用、驱油封存等。从目前来看，伴随着碳减排政策的落地实施以及碳中和观念的深入人心，催动了二氧化碳加氢制化学品、电催化、微藻固碳等各种利用技术的快速发展，国内相继完成了千吨级液态阳光示范项目、电催化制合成气以及万亩微藻养殖示范，技术取得了较大突破。”徐冬说。

碳制甲醇技术可行性高

“液体燃料短缺和二氧化碳排放是我国燃料领域的两大难题。在此背景下，绿色甲醇是未来我国清洁能源供应的一大选择。”中国科学院大连化学物理研究所研究员王集杰表示，目前在绿色甲醇合成技术方面，化物所已开发了系列二氧化碳加氢制甲醇催化剂，打通了光伏发电-电解水制氢-二氧化碳加氢制甲醇全工艺流程，并实现千吨级规模中试和示范。

西南化工研究设计院有限公司副总经理郑珩则认为：“二氧化碳加氢制甲醇技术可行性已达较高水平，结合可再生资源发电和大规模电解水制氢技术的不断发展，有望尽快实现二氧化碳资源化循环转化。”

“该技术可应用于现有煤化工诸多应用场景，助力各企业实现减碳目标。目前我国甲醇每年产能已达1亿吨，其中煤制甲醇占比高达80%。如每年利用二氧化碳制甲醇技术替代传统煤制甲醇产能1000万吨，年总减排可达约3400万吨二氧化碳。在直接减碳方面，年回收利用可达约1400万吨二氧化碳，还可间接减少煤制甲醇路线二氧化碳排放约2000万吨。”郑珩进一步解释。

碳能科技（北京）有限公司总工程师孙磊介绍，二氧化碳电解技术产生的合成气中间产品，配套下游深加工合成技术还可生产蜡、油、天然气、乙二醇等高附加值化学品或燃料，通过“绿电-二氧化碳电解利用-绿色化学品/绿色燃料”的一体化项目实施方案，最终可实现绿色可持续发展经济模式。

“二氧化碳电解技术可以减少新能源弃风弃光，促进风光就地消纳，减少火电调峰压力。在‘双碳’目标下，实现二氧化碳资源化再利用；在经济性方面，由于二氧化碳电化学工艺系统本身能以低浓度的工业烟气为原料气，因此边际成本为零，还会有碳税收益。加之合成气耦合可生产高附加值的化学品，提升二氧化碳废气资源化再利用经济附加值，可以实现部分产能替代。”孙磊说。

绿氢供应是关键

如何解决绿氢供应是现阶段的难题。

“现阶段的制氢方法包括化石资源制氢、工业副产氢、甲醇重整制氢、电解水制氢。当前大部分制氢都采用煤制氢，碳排量极高，与‘双碳’目标背道而驰。未来制氢技术发展路线最终将落在可再生能源电解水制氢上。”王集杰认为，当前在规模化应用方面，碱性电解水制氢已达到工业化并且处于市场白热化竞争阶段，可有效助力二氧化碳利用发展。

“二氧化碳加氢制甲醇技术的产业化进程中，原料来源及成本是影响其经济性的关键因素之一，如氢价在每公斤11元，通过二氧化碳加氢生产一吨甲醇仅氢气成本就需2100元，长远来看，低成本的绿氢技术仍是关键。”郑珩算了一笔账。

王集杰也坦言，当前绿色甲醇的生产成本与传统煤制甲醇相比确实还存在一定差距，有待从技术、市场、政策等多方面予以攻关、培育或支持。“在技术方面，需要进一步提升光伏、风电、电解水制氢、二氧化碳捕集及转化的效率；市场方面，应对绿色甲醇减排的贡献予以认证；政策方面，应对相关开展绿色甲醇生产的企业进行政策支持或减免税等补贴。只有这样，才能引导产业的健康发展。”

在二氧化碳电解制化学品技术市场化推广进程中，如何解决优化电堆成本投资、提高电解效率降低电耗等问题也需继续关注。“期待国家层面给予产业政策、税费政策以及投融资方面的扶持和优惠，如特批二氧化碳电解技术配套风光等新能源项目，加快推进绿色产品认证及奖励补贴办法，建立产业基金、提高一体化项目融资比例等，以利于二氧化碳利用技术的市场推广，助力国家‘双碳’目标早日实现。”孙磊建议。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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