视点|碳中和目标下中国碳捕集利用与封存技术应用前景

2020-12-31 21:57 来源: 可持续发展经济导刊 |作者: 张贤

CCUS是我国实现碳中和目标技术组合的重要构成部分


1. CCUS是目前实现大规模化石能源零排放利用的唯一技术选择。我国能源系统规模庞大、需求多样,从兼顾实现碳中和目标和保障能源安全的角度考虑,未来应积极构建以高比例可再生能源为主导,核能、化石能源等多元互补的清洁低碳、安全高效的现代能源体系。2019年,煤炭占我国能源消费的比例高达58%;根据已有研究的预测,到2050年,化石能源仍将扮演重要角色,占我国能源消费比例的10%~15%。CCUS将是目前实现该部分化石能源净零排放的唯一技术选择。

2. CCUS是碳中和目标下保持电力系统灵活性的主要技术手段。2060年前达到碳中和目标要求电力系统大幅提高非化石电力比例,并提前实现净零排放,但短期内迅速提升非化石电力占比,必将造成电力系统在供给端和消费端不确定性的显著增大,影响电力系统的安全稳定。充分考虑电力系统实现快速减排并保证灵活性、可靠性的多重需求,火电加装CCUS是当前具有竞争力的重要技术手段。火电加装CCUS可以推动电力系统净零排放,提供稳定清洁电力,平衡可再生能源发电的波动性,在避免季节性或长期性的电力短缺方面发挥惯性支撑和频率控制等重要作用。

3. CCUS是钢铁水泥等难以减排行业深度脱碳的可行技术方案。国际能源署发布2020年钢铁行业技术路线图,预计到2050年,钢铁行业通过采取工艺改进、效率提升、能源和原料替代等常规减排方案后,仍然剩余34%的碳排放量,即使氢能直接还原铁技术取得重大突破,剩余碳排放量也超过8%。水泥行业通过采取其他常规减排方案后,仍剩余48%的碳排放量。CCUS是钢铁水泥等难以减排行业实现净零排放为数不多的可行技术方案。

4. CCUS与新能源耦合的负排放技术是实现碳中和目标的托底技术保障。研究表明,到2060年,我国仍有部分无法减排的温室气体排放需要通过碳汇和负排放来抵消,应提前储备和部署生物质耦合CCUS技术(BECCS)和直接空气捕集(DAC)等负排放技术。考虑我国尚未开展BECCS示范项目,并且生物质燃料的资源潜力受空间分布不均、可利用土地面积有限、环境政策制约等多种因素限制,聚焦评估BECCS减缓气候变化的综合效用和潜在风险,并为未来大规模实施BECCS开展技术储备和部署规划是当务之急。

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