山西：點(diǎn)“碳”成金 做好煤炭清潔高效利用大文章

　　公元3世紀(jì)，西晉時(shí)期，張華撰寫(xiě)《博物志》，記載了一種富含二氧化碳的石灰窯氣。

　　現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)點(diǎn)亮文明星火的同時(shí)，二氧化碳溫室效應(yīng)正嚴(yán)重破壞地球自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。降碳減排，迫在眉睫。

　　習(xí)近平總書(shū)記在中共中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，我國(guó)已進(jìn)入新發(fā)展階段，推進(jìn)“雙碳”工作是破解資源環(huán)境約束突出問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，是順應(yīng)技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需要。

　　2022年1月，習(xí)近平總書(shū)記在山西瑞光熱電有限責(zé)任公司考察調(diào)研，就“雙碳”目標(biāo)、煤炭多元化利用和能源保供作出重要指示。

　　牢記領(lǐng)袖囑托，推進(jìn)“雙碳”工作，既對(duì)綠色低碳轉(zhuǎn)型提出現(xiàn)實(shí)要求，又為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。作為能源大省，圍繞“能源革命”探索創(chuàng)新，貫徹落實(shí)能源產(chǎn)業(yè)“五個(gè)一體化”融合發(fā)展戰(zhàn)略部署，山西如何變“碳”為寶，做好煤炭清潔高效利用大文章？

　　電廠煙氣捕集二氧化碳將其變?yōu)槭称芳?jí)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳納米管及其下游產(chǎn)品，二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇……從技術(shù)研發(fā)到場(chǎng)景拓展，我省在二氧化碳捕集、利用和封存技術(shù)（CCUS）方面不斷進(jìn)行創(chuàng)新和探索。

　　技術(shù)賦能

　　推動(dòng)碳排放大戶降碳減排

　　捕集、利用和封存技術(shù)……逐漸走進(jìn)大眾視野的CCUS技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)降碳減排？簡(jiǎn)言之，就是將二氧化碳從工業(yè)過(guò)程、能源利用或大氣中分離出來(lái)，直接加以利用或注入地層，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的永久減排。

　　分析顯示，到2050年化石能源仍將扮演重要角色，占中國(guó)能源消費(fèi)比例的10%—15%。CCUS技術(shù)是化石能源、火電行業(yè)和減排難度較大的行業(yè)實(shí)現(xiàn)近零排放的重要技術(shù)選擇。

　　我省傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)大多是能源消耗大、碳排放量高的產(chǎn)業(yè)，通過(guò)CCUS技術(shù)，諸多碳排放大戶不僅有望實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo)，還可建設(shè)具有高附加值的碳基材料基地，成為新材料、新能源和綠色原材料的供應(yīng)商。

　　時(shí)值盛夏，在晉中市榆次區(qū)烏金山的懷抱中，一處藍(lán)白相間的廠區(qū)與蔥翠的植被相映成景。由山西國(guó)際能源集團(tuán)（格盟國(guó)際）有限公司獨(dú)資建設(shè)的山西瑞光熱電有限責(zé)任公司坐落于此，運(yùn)營(yíng)2臺(tái)30萬(wàn)千瓦供熱機(jī)組，為太原、晉中兩市及太原武宿機(jī)場(chǎng)供熱約2400萬(wàn)平方米，這是省內(nèi)同類機(jī)組單位千瓦容量供熱面積最大電廠。

　　2016年，瑞光熱電積極探索建設(shè)了電廠煙氣捕集二氧化碳試驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)變溫變壓物理吸附碳捕集工藝，獲得純度約99.9%的工業(yè)級(jí)液體二氧化碳和99.96%的食品級(jí)液體二氧化碳，應(yīng)用于飲料、煙草、食品冷藏保鮮等行業(yè)。

　　據(jù)了解，在已建成項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，該集團(tuán)公司與懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室山西基地合作，擬在瑞光熱電建設(shè)大規(guī)模低成本二氧化碳捕集、封存及制甲醇、制氫、儲(chǔ)能、熱電解耦一體化發(fā)展模式探索項(xiàng)目。項(xiàng)目為在煙氣中捕集二氧化碳提供一種更高效低耗的新方法，并為延長(zhǎng)下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈奠定基礎(chǔ)。

　　在推動(dòng)能源綠色低碳發(fā)展上，國(guó)際能源集團(tuán)始終走在前列，目前，國(guó)際能源、格盟國(guó)際投資建設(shè)的26臺(tái)煤電機(jī)組已全部完成超低排放改造。作為全省率先完成超低排放改造的發(fā)電集團(tuán)，改造后機(jī)組各項(xiàng)排放指標(biāo)均優(yōu)于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，每年進(jìn)一步減排粉塵約1萬(wàn)噸、二氧化硫約2.2萬(wàn)噸、氮氧化物約2萬(wàn)噸。

　　“探索永無(wú)止境，我們將緊緊圍繞碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)，供電與供熱齊抓，轉(zhuǎn)型與低碳并重，在做好傳統(tǒng)能源供給保障的同時(shí)，積極探索能源革命綜合改革，以實(shí)際行動(dòng)奮力續(xù)寫(xiě)國(guó)際能源踐行能源革命、推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的企業(yè)篇章?！痹摷瘓F(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)曹陽(yáng)說(shuō)。

　　科技創(chuàng)新

　　讓全產(chǎn)業(yè)鏈向規(guī)模化延伸

　　我國(guó)要在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，基本路徑是：促進(jìn)能源電力系統(tǒng)低碳化、電氣化、智能化，（無(wú)法電氣化的領(lǐng)域）低碳燃料轉(zhuǎn)化以及應(yīng)用負(fù)排放技術(shù)。

　　從碳達(dá)峰到碳中和的過(guò)程是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放從相對(duì)脫鉤走向絕對(duì)脫鉤的過(guò)程。數(shù)據(jù)顯示，10年來(lái)全國(guó)能耗強(qiáng)度累計(jì)降低了26.4%，以年均3%的能源消費(fèi)增速支撐了年均6.2%的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，相當(dāng)于少用了約14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，少排放二氧化碳近30億噸。

　　我國(guó)首條百萬(wàn)噸、百公里高壓常溫密相二氧化碳輸送管道正式投運(yùn)；亞洲最大的煤電CCUS項(xiàng)目江蘇泰州電廠50萬(wàn)噸/年二氧化碳項(xiàng)目投產(chǎn)；全球首座萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳直接利用工業(yè)實(shí)驗(yàn)示范工廠投產(chǎn)……試點(diǎn)示范項(xiàng)目規(guī)模不斷壯大，我國(guó)二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)（CCUS）全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模化發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

　　我省也加快了推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)和降碳技術(shù)一體化的發(fā)展步伐，重點(diǎn)在二氧化碳深部煤層封存及驅(qū)替煤層氣、碳納米管制造、加氫制甲醇等方面強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，力爭(zhēng)在相關(guān)領(lǐng)域走在全國(guó)乃至全球前列，進(jìn)一步打開(kāi)煤炭清潔高效利用新空間。

　　我省擁有優(yōu)越的風(fēng)光電資源優(yōu)勢(shì)，如何將不穩(wěn)定的風(fēng)光電資源充分利用起來(lái)？吉利通過(guò)科研和實(shí)踐提出“當(dāng)前最有效的一種電子燃料合成方法是將二氧化碳與氫氣通過(guò)科學(xué)的熱催化反應(yīng)合成甲醇”，將風(fēng)光發(fā)電間歇不穩(wěn)定的能量存儲(chǔ)起來(lái)再利用。

　　吉利參與建設(shè)了全球首個(gè)規(guī)模最大的二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇工廠，其利用焦?fàn)t氣中的氫氣與從工業(yè)尾氣中捕集的二氧化碳合成綠色低碳甲醇，每年可生產(chǎn)11萬(wàn)噸甲醇，直接減排二氧化碳16萬(wàn)噸。

　　綠色、低碳、清潔可再生甲醇的制備與使用，成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)選擇和有效路徑。今年5月，省工信廳等十部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推動(dòng)全省甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用的若干措施》，加速建設(shè)以重卡貨運(yùn)為主的甲醇汽車(chē)綠色交通體系，為我省加快建設(shè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系提供支撐。

　　作為全省首批“鏈主”企業(yè)，吉利汽車(chē)晉中基地的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈條最長(zhǎng)、產(chǎn)量最大、資質(zhì)最全。今年，全球首款醇電混動(dòng)轎車(chē)下線，全國(guó)首條年產(chǎn)1萬(wàn)臺(tái)甲醇重卡生產(chǎn)線投產(chǎn)，“晉中產(chǎn)吉利造”的甲醇重卡已在我國(guó)多地的公路上奔跑，其經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、環(huán)保性、安全性得到實(shí)踐印證，受到市場(chǎng)青睞。

　　依托“鏈主”企業(yè)，疊加資源優(yōu)勢(shì)，晉中市把新能源汽車(chē)、甲醇汽車(chē)和甲醇化工產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展作為引領(lǐng)先進(jìn)制造業(yè)擴(kuò)能的“一號(hào)工程”，拓展甲醇重卡應(yīng)用場(chǎng)景，打造醇、運(yùn)、站、車(chē)全鏈條甲醇經(jīng)濟(jì)新生態(tài)。

　　多向探索

　　讓山西碳經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)特色發(fā)展

　　目前來(lái)看，我國(guó)在二氧化碳捕集、利用和封存技術(shù)研發(fā)、試驗(yàn)示范和商業(yè)化探索方面已開(kāi)展大量工作，但整體處于工業(yè)示范階段。有專家分析稱，目前在世界范圍內(nèi)CCUS技術(shù)產(chǎn)業(yè)化仍受限于成本居高不下、應(yīng)用場(chǎng)景局限、二氧化碳及衍生品市場(chǎng)供大于求等諸多問(wèn)題。

　　從探索試水到政策扶持，從試點(diǎn)示范到規(guī)則制定，CCUS技術(shù)和應(yīng)用在我省落地開(kāi)花，在煤炭清潔高效利用上探索出山西碳經(jīng)濟(jì)特色發(fā)展之路。

　　中國(guó)科學(xué)院山西煤化所牽頭主持制定的《低壓低濃度二氧化碳兩級(jí)變壓吸附提濃設(shè)備》以及參與制定的兩項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)正式發(fā)布實(shí)施。該系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和加強(qiáng)了相關(guān)行業(yè)對(duì)固體吸附法二氧化碳捕集關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、運(yùn)行維護(hù)的管理，可進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)碳捕集、利用技術(shù)進(jìn)步和推廣創(chuàng)新成果。

　　國(guó)電電力大同發(fā)電有限責(zé)任公司《大型燃煤電廠化學(xué)鏈礦化CCUS成套技術(shù)研發(fā)及降碳新模式應(yīng)用》成果入選“十四五”綠色低碳綜合能源發(fā)展暨煤電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”示范案例，并榮獲“十四五”熱電產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、“十四五”熱電產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排首臺(tái)（套）技術(shù)裝備獎(jiǎng)。

　　據(jù)悉，國(guó)電電力大同公司火電廠二氧化碳化學(xué)鏈礦化CCUS技術(shù)，將含鈣較高的工業(yè)固廢如電石渣、鋼渣等作為原料，與火電廠煙氣中的二氧化碳通過(guò)中間媒介構(gòu)建化學(xué)鏈礦化反應(yīng)，最終得到具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的微米級(jí)碳酸鈣產(chǎn)品。這一成果不僅意味著我國(guó)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和工程化取得了重大突破，更為低能耗、低成本、規(guī)模化、可持續(xù)的減排二氧化碳提供科學(xué)可靠的技術(shù)支撐。

　　山西清潔碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院在山西大同大唐云岡熱電廠建成二氧化碳捕集和轉(zhuǎn)化碳納米管產(chǎn)業(yè)化示范系統(tǒng)。這套系統(tǒng)把經(jīng)過(guò)脫硝除塵、脫硫超低排放后的煤電鍋爐煙氣抽取過(guò)來(lái)，經(jīng)過(guò)冷卻、堿洗、吸收、解吸、壓縮、提純、液化成99.9%以上純度的液態(tài)二氧化碳。這一過(guò)程，把煙氣殘余的二氧化硫、氮氧化物等進(jìn)行進(jìn)一步脫除處理，實(shí)現(xiàn)了近零排放。

　　“煤炭產(chǎn)業(yè)和降碳技術(shù)一體化是主動(dòng)應(yīng)對(duì)碳中和的戰(zhàn)略之舉，是山西煤炭產(chǎn)業(yè)安全高效綠色持續(xù)發(fā)展的發(fā)力點(diǎn)之一?！鄙轿髑鍧嵦冀?jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)宋維寧表示，從電廠煙氣中捕集二氧化碳并轉(zhuǎn)化為高附加值的碳納米管，再到碳納米管在新能源汽車(chē)的應(yīng)用，是深化煤炭梯級(jí)高值利用的具體體現(xiàn)。碳納米管是目前已知的二氧化碳轉(zhuǎn)化利用附加值最高的產(chǎn)品之一，碳納米管在新能源汽車(chē)鋰電池中的應(yīng)用開(kāi)啟了一個(gè)千億級(jí)的碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代。

　　顯而易見(jiàn)，二氧化碳這一讓人又愛(ài)又恨的碳氧化合物，與人類命運(yùn)緊密聯(lián)系。面向未來(lái)，或減排、或利用、或封存……我們?cè)谡覍氐捉鉀Q辦法的征程上繼續(xù)創(chuàng)新、探索和前進(jìn)。（冷雪）

　　轉(zhuǎn)自：山西日?qǐng)?bào)

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