北京理工大学能源与环境政策研究中心近日发布了《能源经济预测与展望研究报告:碳捕集技术发展前沿与趋势预测》。这份报告深入分析了全球碳捕集技术的最新发展趋势,探讨了我国在实现碳中和目标下碳捕集技术的发展现状、面临的挑战,并提出了相应的发展建议。报告内容丰富,涵盖了从技术前沿、专利布局到国际合作等多个维度,为理解碳捕集技术在全球碳中和进程中的作用提供了宝贵的视角和深刻的洞见。
碳捕集技术是实现全球净零排放目标的关键。2024年,《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会(COP29)正式通过了《巴黎协定》关于碳移除减排量的授权机制,国际社会对碳捕集利用与封存(CCUS)技术发展达成了广泛共识。CCUS技术包括二氧化碳捕集、运输、利用以及封存等多个环节,其中碳捕集作为核心技术环节,具有碳源多样、技术密度高、资金需求大、工艺复杂等显著特点,是决定CCUS项目投资和部署的关键因素。
全球碳捕集技术正朝着稳定高效、低能耗和低成本趋势发展。第一代技术以化学吸收法中的基础胺溶剂为主,尽管技术相对成熟并实现了工业化应用,但是高能耗与高成本限制了其大规模部署。第二代技术通过复配胺溶剂的优化显著提升了能效。第三代技术则凭借新型材料与工艺的突破,成为了当前碳捕集技术研发的前沿方向。
我国对CCUS技术的需求极为迫切。实现碳中和需要CCUS提供5-15亿吨CO2/年的减排量。作为当前实现化石能源低碳化利用的唯一途径,CCUS技术不仅是保持碳中和目标下电力系统灵活性的关键手段,也是钢铁、水泥等难减排行业在尚未出现颠覆性减排技术时的可行选项。然而,当前碳捕集技术高昂的成本对上述行业的低碳转型带来了较大压力。
我国碳捕集技术成本整体处于全球中等偏低水平,具有一定的发展优势。煤化工和石油化工领域的一体化驱油示范项目捕集成本相对较低,为105~250元/吨CO2。电力、水泥仍是国内捕集成本较高的行业,捕集成本分别为200~600元/吨CO2和305~730元/吨CO2,但整体均低于国外约350~977元/吨CO2和686~1280元/吨CO2的捕集成本。
尽管我国在碳捕集技术领域取得了显著进展,但仍面临以下挑战:一是专利申请全球化方面的考虑尚显不足;二是CCUS项目总体进展缓慢,规模效应不显著,碳捕集技术仍处于成本曲线的高点;三是碳排放源复杂性导致碳捕集技术面临适配性挑战;四是碳捕集技术尚未完全满足大规模、长期稳定运行的需求;五是我国碳捕集技术的部署面临着代际权衡的挑战;六是碳捕集下游领域亟需突破低成本大规模CO2高附加值转化技术;七是我国碳捕集技术仍缺乏持续有效的专项资金激励政策;八是碳捕集相关标准与评估方法学体系不完善;九是我国碳捕集项目尚未全面融入市场化机制。
为促进我国碳捕集技术发展与创新,建议加强碳捕集技术创新体系的总体布局,围绕碳捕集技术瓶颈和薄弱环节,重点突破一批关键基础理论和前沿技术,加大资金投入和政策支持,推动碳捕集技术研发与应用,健全碳捕集技术标准体系,加速补齐基础短板,加强碳捕集技术预见与监测,提升专利质量,优化基础研究方向和前沿技术布局,将碳捕集技术发展纳入国际合作战略,加强核心技术海外知识产权布局。
这篇文章的灵感来自于北京理工大学能源与环境政策研究中心发布的《碳捕集技术发展前沿与趋势预测报告》。除了这份报告,还有一些同类型的报告,也非常有价值,推荐阅读,这些报告我们都收录在同名星球,可以自行获取。
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