建成国内已投产最大规模的15万吨/年二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）示范项目及首套化学链矿化CCUS示范项目；研究开发了一批CCUS关键共性技术；国内在建最大规模的江苏泰州CCUS项目即将建成投产……近年来，国家能源集团持续开展CCUS关键技术攻关，交出了一份亮眼的成绩单。

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4月14日，国家能源集团专题发布了该集团CCUS技术研究应用情况，集团新闻发言人黄清介绍，坚持问题导向，国家能源集团正在面向前沿科技，大力发展CCUS技术，并取得系列成果，力争解决制约煤炭、煤电发展的二氧化碳问题。

实现“双碳”目标的重要路径

当前，我国高度重视CCUS技术发展。在国家能源集团新能源技术研究院碳中和中心主任徐冬看来，CCUS技术是我国未来缓解碳减排压力、应对气候变化、深入贯彻落实可持续发展战略的重要抓手。

“我国的工业化历程较短，过去20年兴建的各类大型发电、钢铁、化工产业装置，仍处于初期运行状态，其正常服役期将超过2050年，未来累计排放量巨大，需要通过CCUS技术进行末端处置实现零碳排放。同时，CCUS是在推进燃煤火电以及水泥、钢铁等难减排行业深度脱碳中，可供选择的为数不多的可行技术方案。所以，发展CCUS是战略性的选择。”徐冬说。

同时，徐冬认为，我国具有发展CCUS技术的天然优势。“我国地域辽阔、资源禀赋丰富、产业门类齐全、区域特征明显，可为CCUS技术与现有工业技术的深度融合创造绝佳机会，有利于充分发挥CCUS的减排潜力和对经济的拉动作用，从而实现高碳产业的低碳转型升级。”徐冬解释道。

2019年，科技部社会发展科技司和中国21世纪议程管理中心发布《中国碳捕集、利用与封存（CCUS）技术发展路线图研究》，预测CCUS技术有望在2030年后在构建形成的化石能源与可再生能源协同互补的多元供能体系中发挥重要作用，届时其利用封存能力将达到每年2000万吨二氧化碳，到2050年将达到每年8亿吨二氧化碳。

作为国家重点能源骨干企业，国家能源集团积极践行“能源供应压舱石，能源革命排头兵”企业使命，强化煤炭清洁高效开发利用，大力推进CCUS技术研发。

“为此，我们组建了低碳清洁能源研究院、新能源技术研究院、技术经济研究院等研究机构，积极参与CCUS领域技术研究工作，成功开发多项关键共性技术。”黄清说，通过产学研相结合，国家能源集团成功探索出多学科、多领域、多行业交叉管理的CCUS产业化发展模式。

将二氧化碳变废为宝

国家能源集团一直致力于变废为宝，将二氧化碳“用起来”。比如，2021年，该集团在国能锦界电厂建成国内已投产最大规模的15万吨/年CCUS示范项目，可日均捕集二氧化碳450吨。

“一天捕集的二氧化碳变换成液体的话，可装满90万瓶500毫升的塑料瓶。年捕集二氧化碳15万吨，相当于每年植树11万亩，可装满3亿瓶500毫升塑料瓶。”徐冬说，这一项目安全运行600天以来，已连续生产出纯度99.5%的工业级合格液态二氧化碳产品。这些产品主要用于油田开采和制备小苏打、碳酸二甲酯等化工品。

2022年底，国家能源集团又在国电电力大同公司建成了国内首套化学链矿化CCUS技术示范项目。“这个项目可以实现以工业尾气中的二氧化碳和含钙的工业固废如电石渣、钢渣等为原料，通过构建化学链矿化反应，得到具有经济价值的微米级碳酸钙产品，年产微米级碳酸钙可达2300吨。”黄清说，这些碳酸钙可广泛应用于造纸、橡胶、医药等行业。

事实上，国家能源集团的CCUS技术研发之路走得并非一帆风顺，遇到技术难题是常有的事。

“比如，大型碳捕集塔设备在工程放大的过程中，我们就遇到了传质效率下降的问题。为此，我们和清华大学联合开发了低压降、高传质效率的小齿顶角填料等。”徐冬介绍。

与此同时，针对目前碳捕集吸收剂普遍存在能耗高的问题，企业借助自身实验室的平台优势，联合浙江大学完成了新一代高容量、低能耗、长寿命三元复配吸收剂的开发。

“通过一系列联合攻关，我们在碳捕集关键材料、设备及工艺方面取得不少突破，大幅提高了CCUS技术自主创新水平、技术支持服务和产业承载能力。”徐冬说。

黄清表示，下一步国家能源集团将继续全面开展CCUS关键核心技术和前沿技术布局，持续研发低能耗低成本的二氧化碳吸收剂，探索吸附法/膜法碳捕集技术、设备放大和性能改进方法，开展先进二氧化碳捕集工艺、过程强化途径、系统优化配置方案，规划筹建两百万吨级燃煤电厂CCUS关键技术开发及示范项目。