碳捕集利用技术:听起来很美,落地难在哪?
不是所有捕集,都能算有效减碳
很多人听这个名字,只知道是抓二氧化碳,其实技术路线分得很清,不同路线的适用场景差得十万八千里。燃烧前捕集适合煤化工、合成气厂,先把煤转换成一氧化碳和氢气,提出来二氧化碳,剩下的氢气拿去烧,这个路线二氧化碳浓度高,捕集成本低,可只能用在新建的化工项目上,改不了现成的电厂。燃烧后捕集是现在项目用得最多的,直接对着电厂烟囱出来的烟气抓,问题是烟气里二氧化碳浓度才10%上下,大部分都是氮气,要把碳分离出来,得耗大量的蒸汽和电。
全生命周期减碳量算下来,很多项目根本不达标。如果捕集用的电来自本地火电,那抓一吨碳耗的电,本身就排了半吨碳,绕一圈下来,减碳量连一半都不到。还有不少高排放企业拿这个当挡箭牌,一边扩产能排碳,一边拿捕集项目申补贴,说白了就是换个壳拿政策红利,对吧?
燃煤电厂燃烧后碳捕集装置现场图
富氧燃烧这条路走得更慢,要先把空气里的氮气去掉,用纯氧烧煤,出来的烟气二氧化碳浓度能到80%以上,好捕集,可制氧的成本太高,现有锅炉改造的费用也贵,目前还停留在百万吨级示范的阶段,没推开。
困住落地的,从来不是原理是算账
业内有句没说透的话:现在所有技术原理都跑通了,就是账算不平。
现在国内捕集一吨二氧化碳的成本,从150块到350块不等,取决于项目规模、气源浓度,你要拿低浓度烟气捕集,成本直奔三百以上。抓出来之后,得卖出去用啊,现在最大的利用方向是二氧化碳驱油,把二氧化碳注到油田里,把原来抽不出来的油逼出来,一吨二氧化碳大概能换两到五吨原油,算下来只有国际油价维持在70美元每桶以上,这个生意才能不亏。油价一跌,项目直接躺平。
拿去做化工产品呢?合成甲醇、做碳酸二甲酯、做可降解塑料,听起来方向很好,可问题是市场规模太小了。全国一年生产化工产品能消耗的二氧化碳,才千万吨级别,对比每年上百亿吨的碳排放,连零头都不够。给碳酸饮料做食品级二氧化碳?这个赚钱,可市场容量也就那样,一个大厂一年消耗几十万吨顶天了,撑不起大项目。
油田二氧化碳驱油注气现场图
很多人说,等技术迭代了成本就下来了。说实话,核心吸收材料的成本已经摸到成本天花板了,现在常用的醇胺吸收剂,配方改了几十年,价格已经压到了接近原料成本,再怎么改,也不可能把捕集成本降到50块以内,至少未来十年看不到这个可能性。还有运输成本,你在东部电厂捕集的碳,要运到几千公里外的西部油田去埋,光运费一吨就要七八十块,直接把利润吃光。
别吹万能神药,摸清楚应用边界才是正事
别吹万能神药,摸清楚应用边界才是正事
现在行业里吹得太厉害,好像只要把这个技术铺开,碳中和就能高枕无忧,其实完全不是这么回事。它从一开始就不是用来给所有高排放行业兜底的万能药,它有自己清晰的应用边界。
只有那些真的没法脱碳的硬骨头,才需要它顶上去。比如水泥生产,一半以上的排放是过程排放,烧石灰石分解出二氧化碳,你就算用绿电烧,该排还是排,这种场景,捕集就是唯一能大规模减碳的路径。还有钢铁行业的长流程工艺,一些没法改绿氢的存量项目,也需要捕集来填减碳的缺口。
反过来,要是本来就能改清洁能源的项目,非要上个捕集凑数,那就是浪费钱。把投捕集项目的几千亿拿去投风光,减碳量至少翻三倍,哪个划算一目了然。
要说风险,除了成本,还有长期的地质风险。现在主流的封存路线是把二氧化碳注到地下咸水层,说能存几千年,可国内还没有超过三十年的封存项目数据,真要是遇到地质断层泄露,不仅之前所有的减碳努力白费,还可能污染地下含水层,这个锅谁来背?
不过话说回来,也不能一棒子打死。现在不少细分场景已经跑通了,比如给碳化压裂的油田供气,给化工企业当原料,这些小规模的应用已经能自负盈亏,不需要补贴也能活。我们现在需要做的,不是盲目上千万吨级的大项目冲规模,而是扎扎实实把示范项目做好,摸清楚不同地质条件下的封存风险,把利用路径的市场拓开。
上次那个中试基地的总工跟我说,做了十年,我们最清楚,这东西救不了当下的碳排放大户,也不能解决所有碳中和问题,可我们得留着这颗棋子。等再过三十年,该改清洁能源的都改完了,剩下那些啃不动的硬骨头,还得靠它。