雙碳政策實施以來,國家能源與生產(chǎn)領(lǐng)域均在進行產(chǎn)業(yè)深度變革,隨著新能源電力的快速發(fā)展,碳排放占比最大的能源電力行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了穩(wěn)步降碳;緊隨其后的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,節(jié)能降碳的空間也不容小覷。
1、CCUS發(fā)展迅速
CCUS技術(shù)通過捕集、運輸、利用和封存二氧化碳,能夠有效減少工業(yè)和能源生產(chǎn)過程中的碳排放,2020 年至今,全國規(guī)劃運行的 CCUS 工程由 49 個發(fā)展至 126 個,數(shù)量成倍增長。截至 2024 年 11 月底,我國已投運和規(guī)劃建設(shè)中的 CCUS 示范項目超 120 項。
CCUS廣泛應用于電力、鋼鐵、石化等多個行業(yè)中,其中百萬噸級以上項目主要集中在石油化工和電力行業(yè)。預計到2030年,我國各行業(yè)CCUS減排需求將達到0.2-4.08億噸,到2060年將增至10-18.2億噸。隨著碳中和目標的推進,煤電、水泥、鋼鐵等高排放行業(yè)的減排需求巨大,這為CCUS技術(shù)的應用提供了廣闊的市場空間。
2、捕集碳的二次利用,是減碳關(guān)鍵
捕集的二氧化碳如何處理,直接關(guān)系到最終的減排結(jié)果,最合理的方式是通過二氧化碳的二次利用,生成更加清潔的能源或其他更有價值的產(chǎn)出物。
通過催化反應將二氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為甲醇,成為綜合效益較為可觀的技術(shù)路徑,而如果將CCUS技術(shù)與電解水制氫技術(shù)進行耦合,利用新能源電力電解水制備綠氫,然后將捕集的二氧化碳與綠氫合成綠色甲醇,不僅可以有效反哺工業(yè)生產(chǎn)中的能耗,且甲醇本身的廣泛應用價值也能夠帶來額外的綜合效益。
3、CCUS+AEM,工業(yè)降碳方案
捕集碳制備甲醇較為關(guān)鍵的一環(huán)為氫氣,如采用灰氫或藍氫,雖說成本較低,但并不符合雙碳政策的導向。采用綠氫制備綠色甲醇,憑借綠色甲醇作為清潔燃料或化學品原料的廣闊應用前景,長期來看具備較好的經(jīng)濟效益。
AEM作為融合了ALK與PEM技術(shù)優(yōu)勢的第三代電解水制氫技術(shù),其快速的響應能力能深度適配新能源電力的波動性,且不依賴貴金屬的催化劑材料使得AEM產(chǎn)業(yè)化降本空間巨大,隨著市場與應用規(guī)模的不斷擴大,AEM的成本優(yōu)勢也將進一步凸顯,CCUS+AEM也將會成為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域頗具競爭力的降碳方案。