【行业资讯】生物质能碳捕集与封存技术(BECCS)是一类特殊的CCUS技术

当前，BECCS中生物质能生产的多种技术路线已被确立，而CCS技术基本处于示范阶段。BECCS尽管被认为是极具前景的负碳技术，但是其推广应用仍面临诸多挑战，包括规模和土地可获得性等，尤其是大规模生物能源生产可能对粮食安全、土地退化、生物多样性和水供应产生不利影响。

CCUS技术的应用现状及面临挑战

截至2023年3月，全球CCUS工业示范项目中，碳捕集、输运、利用和封存能力超过10万t CO₂/a的项目(或捕集能力达1000tCO₂/年的DAC设施)共计573个，预计2030年全球的碳捕集能力将达到320.9MtCO₂/a，当前距离这一目标尚存在较大差距。如图2a所示，全球计划中的CCUS项目为499个，占比87.09%，而实际运行和投建的项目数分别为47和23，仅占12.22%。

从技术环节分布来看，实际运行、在建和计划的项目中碳捕集和全链类的项目占比均较高。实际运行的项目中全链类CCUS项目为33项(图2b)，占比70.21%。可见，当前全球已非常注重CCUS全链条技术环节的集成，对此美国、英国、荷兰、挪威、阿联酋等国家建设的CCUS产业集群做出重要贡献[51]；计划的项目中(图2c)，碳捕集和全链类占比分别为44.69%(223)和19.64%(98)；当前正在建设的CCUS项目中(图2d)，碳捕集和全链类项目分别为10项(43.48%)和8项(34.78%)。

从行业分布来看(图2e)，电力供热行业CCUS项目占比最高(14%)，该行业是化石能源消费及碳排放的主要部门，也是全球实现碳减排目标的关键，已率先部署CCUS项目。CO₂制氢/氨气和生产生物燃料能够实现废物的资源化利用，成为近来的研究热点。CO₂转化为化工产品和生物能源，可抵消CCUS项目的设备和运行成本，有利于CCUS技术的发展和推广。然而，当前水泥和钢铁行业拥有的CCUS工业示范项目仅占6%。因工艺要求和燃煤为主的高温热处理特点，水泥和钢铁行业短期难以通过大规模节约燃煤、提高清洁替代燃料占比等方式实现碳减排目标。采用CCUS技术来平稳能源结构，是该行业实现规模减碳的可行路径。

从国家分布来看(图3)，美国、英国和加拿大的CCUS项目数在全球处在绝对的领先地位，这得益于强有力的政策支持和基础条件。我国以20个CCUS项目排名第7，与其他发达国家相比存在较大差距。目前我国有6个实际运行能力达10万t CO₂/年的项目，数量仅次于美国和加拿大，每年可捕集2.15MtCO₂。中国石化建设的齐鲁石化-胜利油田CCUS项目，是我国规模最大的CCUS全流程项目，也是石化零碳产业链构建示范项目，标志着我国CCUS技术和工程示范进入新阶段。尽管近年来我国在CCUS技术应用和工程示范方面均取得显著进展，但相较于国际先进水平，我国CCUS技术工程示范项目在整体规模、集成程度、离岸封存、工业应用等方面尚存在较大差距。

目前，我国的CCUS技术总体上还处于研发和示范的初级阶段，面临着经济、技术、环境和政策等多方面的难题，要实现规模化发展还存在诸多挑战。