CCUS技術(shù)的意義在于給山西傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型留出了緩沖空間。實現(xiàn)碳達峰碳中和目標,，中國要用30年走完西方發(fā)達國家用一個世紀才走完的路,。走好這條路，對山西而言,，必須處理好能源安全,、經(jīng)濟發(fā)展與節(jié)能降碳的關(guān)系，還要處理好省內(nèi)排放與能源外送的關(guān)系,，而積極探索大規(guī)模,、低成本的CCUS技術(shù)就顯得尤為迫切。
CCUS技術(shù)大面積普及面臨著新挑戰(zhàn)
微藻,，自然生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,，空氣中的氧氣約一半都是靠它進行光合作用才產(chǎn)生。1噸重的微藻能消耗約1.8噸的二氧化碳,，同時積累一定量油脂,，是制備生物燃油的理想原料。除了能制備生物燃油,，還用于生物制藥,、保健品、化妝品及碳基新材料等行業(yè),。
山西農(nóng)業(yè)大學分子農(nóng)業(yè)與生物能源研究所功能微藻團隊項目負責人李潤植教授的微藻項目在前期研發(fā)的基礎(chǔ)上,，已開展一系列的示范工程。在清徐港源焦化廠已建成微藻轉(zhuǎn)化煙氣二氧化碳循環(huán)工程的產(chǎn)業(yè)示范,，計劃在應(yīng)縣建立1000畝的微藻固碳工程,。功能微藻團隊崔紅利副教授告訴記者，微藻的價值遠比想象中大,，小微藻,，多功能、大產(chǎn)業(yè),，微藻光合固碳具有顯著的優(yōu)勢,。微藻的光合效率比較高，是傳統(tǒng)植物的10～50倍,；微藻易于規(guī)模化培養(yǎng),，生長周期短,，特別適合正在集中排放的二氧化碳的捕集利用；微藻的抗逆性強,，可在鹽堿地,、沙漠以及山區(qū)進行規(guī)模化培養(yǎng),、固碳減排,；固碳微藻生物質(zhì)的產(chǎn)值高，應(yīng)用前景廣闊,，市場潛力巨大,。一畝地每年生產(chǎn)1.5噸的螺旋藻，1萬噸的螺旋藻轉(zhuǎn)化吸收1.86萬噸的二氧化碳,，同時吸收0.2萬噸的氮氧化物以及95噸的無機磷,，創(chuàng)造出的微藻生物質(zhì)市值可達到2億元,。他認為，目前來看,，利用微藻固碳還面臨著適用于規(guī)模化的藻種還比較缺乏,，尤其是篩選高生長速率、高固碳率,、高產(chǎn)量以及高抗逆性的藻種。微藻固碳系統(tǒng)運行不夠穩(wěn)定,，固碳微藻生物質(zhì)高值化利用的模式比較單一的挑戰(zhàn),。
CCUS技術(shù)大面積普及,，面臨著怎樣的挑戰(zhàn)和困難,？山西清潔碳經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)研究院院長宋維寧認為，CCUS技術(shù)首要面臨的是量的問題,，要能一次性消納上億噸的二氧化碳,。其次,，因為量大，不能做到全面覆蓋,，需要開發(fā)成百上千個不同的技術(shù)來對應(yīng)的二氧化碳轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品，才能夠?qū)崿F(xiàn)碳中和,。第三，能耗問題,，如何尋找新的技術(shù)路徑,、新的催化劑,、新的技術(shù)突破來降低能耗，這是它能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的核心和關(guān)鍵,。
截至2020年，我國有35個CCUS示范項目,，其中商用項目卻僅有6個。我國二氧化碳捕集能力每年能達到近300萬噸,，2007年-2019年累計二氧化碳封存量卻只有近200萬噸,。中國宏觀經(jīng)濟智庫聯(lián)盟專家武東升認為,，到目前為止，人類還沒有找到可以大規(guī)模工業(yè)化,、商業(yè)化使用二氧化碳的辦法,，或者說，現(xiàn)階段還不具備商業(yè)可行性,。
低成本的產(chǎn)業(yè)化CCUS技術(shù)利用任重道遠
捕集量和封存量之間存在如此大的差距,，武東升認為，CCUS技術(shù)雖取得重大的突破,，但還需要進一步發(fā)展,，更大的問題在于它的成本居高不下。從捕集到運輸?shù)椒獯娴绞褂?，二氧化碳?yīng)用場景還沒有被廣泛找到,。CCUS技術(shù)雖在實驗室里得以實現(xiàn),，但是如何走出一條低成本的產(chǎn)業(yè)化的CCUS利用道路任重道遠,。在中國科學院山西煤炭化學研究所里，科研人員正為此而努力,。
如何將二氧化碳變成高品質(zhì)材料與化學品，在“減排”的同時,，實現(xiàn)“增收”？煤化所副研究員郭荷芹團隊致力于用二氧化碳轉(zhuǎn)化成為更有價值的化學品,，煤轉(zhuǎn)化國家重點實驗室副研究員李磊團隊則同時瞄準了二氧化碳吸附劑?！皻怏w分離是能耗最大的一個過程，如果我們研制出比較新型的吸附劑,，把二氧化碳優(yōu)先篩選出來，就能降低成本,。”李磊說,。
不論是努力探索新的二氧化碳轉(zhuǎn)化利用方向，還是不斷革新二氧化碳吸附劑的材料配比,，煤化所對關(guān)鍵技術(shù)的攻堅一向堅定。應(yīng)用催化與綠色化工實驗室主任王軍威團隊正通過對關(guān)鍵技術(shù)的革新,，來提高整個過程的效率,。“我們可以把吸附劑做得更便宜、更耐用,，脫附條件變得更溫和，這樣不但能降低整體的能耗,，也能降低整體的物耗?！?/span>
有研究表明,，我國未來有近10億噸碳排放量要依靠碳捕集利用封存來實現(xiàn)中和，其中在能源,、化工,、新材料等多個領(lǐng)域都有開發(fā)前景,。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院碳達峰碳中和研究中心執(zhí)行主任蔡博峰接受采訪時談到，建立面向碳中和目標下的CCUS技術(shù)發(fā)展路徑,，全面系統(tǒng)地評估中國CCUS減排需求,，完善CCUS的政策支持，推動CCUS商業(yè)化步伐,，制定CCUS補貼政策,，建立相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施合作機制，有序開展大規(guī)模CCUS示范與產(chǎn)業(yè)化集群建設(shè),。武東升認為,，還是要探索更多能夠應(yīng)用的場景出來，加大國際合作的力度,，不斷突破顛覆性技術(shù),。
“雙碳”目標是挑戰(zhàn)，更是難得的歷史性機遇,，要當好能源革命的排頭兵,，CCUS技術(shù)給山西帶來了廣闊的藍海,，如何把握機遇,，將藍海變成產(chǎn)業(yè)紅海？宋維寧說,，“山西發(fā)展CCUS走在全國的前列,。2020年，大同市政府把CCUS作為大同市重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一,，今年把5萬噸二氧化碳捕集轉(zhuǎn)化為碳納米管項目列入大同市‘十四五’規(guī)劃,，到2022年，在規(guī)模,、經(jīng)濟效益,、應(yīng)用前景方面實現(xiàn)更大規(guī)模的突破?！?/span>
把握住風口,，才能夠打開更大的市場
把握住風口，才能夠打開更大的市場,，對CCUS技術(shù)研發(fā)者而言,，技術(shù)從實驗室走向市場，也需要相關(guān)政策的扶持,。放眼全球,，各國也都在積極加大CCUS技術(shù)的利用。
在歐盟,，歐盟委員會與十幾家歐洲能源企業(yè),、非政府組織,、研究機構(gòu),、學界和金融機構(gòu)共同建立的CCS示范項目網(wǎng)絡(luò)平臺,，將歐洲能源復(fù)興計劃資助的6個CCS項目的知識成果和示范經(jīng)驗實現(xiàn)共享。很多基金都發(fā)布了為CCUS項目提供公共資金支持的計劃,。
在英國,，政府要求新建煤電廠都必須具備碳捕捉和存儲技術(shù),。在日本，建立了由發(fā)電,、石油,、工程等行業(yè)共37家公司聯(lián)合成立的日本碳捕集與封存有限公司。在澳大利亞,，專門出臺了國家層面的《二氧化碳捕集與封存指南》,，對CCS環(huán)境影響評價提出了相對具體可行的評價范圍,、措施等。
CCUS技術(shù)前景好,，制約其發(fā)展的除了成本問題，更大的還在于資金投入。作為研發(fā)者,，更想知道,，技術(shù)在研發(fā)階段或者在實施階段，能否得到投資或政策性的貸款,？武東升認為,，從國際金融組織角度，各大銀行都可以對相關(guān)的研究提供一些贈款的支持,。其次對應(yīng)對氣候變化綠色低碳發(fā)展方面長期性的投資項目,，也提供一些中長期的優(yōu)惠性貸款。
到2030年或者是2060年乃至更遠,，賴以生存的地球會是什么樣,？在宋維寧眼里，那時的山西,，每天都是藍天白云,，煤電沒有煙囪，大氣污染物全部都被新技術(shù)吸納,、利用,。在武東升看來，翻天覆地的變化拭目以待,。
本欄目內(nèi)容源自山西衛(wèi)視“全方位推動高質(zhì)量發(fā)展透視”
