雙碳政策實施以來,國家能源與生產領域均在進行產業深度變革,隨著新能源電力的快速發展,碳排放占比最大的能源電力行業已經實現了穩步降碳;緊隨其后的工業生產領域,節能降碳的空間也不容小覷。
1、CCUS發展迅速
CCUS技術通過捕集、運輸、利用和封存二氧化碳,能夠有效減少工業和能源生產過程中的碳排放,2020 年至今,全國規劃運行的 CCUS 工程由 49 個發展至 126 個,數量成倍增長。截至 2024 年 11 月底,我國已投運和規劃建設中的 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。預計到2030年,我國各行業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、鋼鐵等高排放行業的減排需求巨大,這為CCUS技術的應用提供了廣闊的市場空間。
2、捕集碳的二次利用,是減碳關鍵
捕集的二氧化碳如何處理,直接關系到最終的減排結果,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出物。
通過催化反應將二氧化碳和氫氣轉化為甲醇,成為綜合效益較為可觀的技術路徑,而如果將CCUS技術與電解水制氫技術進行耦合,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生產中的能耗,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,工業降碳方案
捕集碳制備甲醇較為關鍵的一環為氫氣,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濟效益。
AEM作為融合了ALK與PEM技術優勢的第三代電解水制氫技術,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產業化降本空間巨大,隨著市場與應用規模的不斷擴大,AEM的成本優勢也將進一步凸顯,CCUS+AEM也將會成為工業生產領域頗具競爭力的降碳方案。