抢抓“双碳”机遇 探索在造纸行业加快发展碳捕集利用与封存技术
碳捕集利用与封存(以下简称CCUS)是将二氧化碳从能源利用、工业过程等排放源或空气中捕集分离,运输到适宜场地加以利用或封存,实现二氧化碳减排的技术手段,是实现碳中和的关键技术路径和托底技术保障。
近年来,CCUS产业发展从探索起步迈向规模发展阶段,目前正处于从示范向商业化过渡的“加速期”,国内多个百万吨级项目相继投运。由于造纸行业兼具独特的“碳源”和“碳汇”双重属性,一方面,生产过程中排放二氧化碳;另一方面,通过林浆纸一体化模式营造的人工林、产品在使用和废弃阶段封存的碳构成了碳汇,具备发展CCUS技术的独特优势。为抢占绿色低碳转型新赛道,推动CCUS产业从“点上突破”向“链上成势”跃升,提出几点思考建议。
一、发展优势
(一)四川资源禀赋得天独厚,碳捕集与封存基础坚实。四川盆地作为我国西南地区重要的沉积盆地,深部咸水层与枯竭天然气田二氧化碳地质封存潜力巨大,理论封存容量分别达154.2亿吨和53.73亿吨。其中,枯竭天然气田因成藏条件好、勘探程度高、基础设施完善,为开展二氧化碳地质封存提供了早期示范的天然优势。此外,四川竹浆造纸优势明显,竹浆产量约占全国总产量70%左右,在造纸行业发展CCUS技术的独特资源禀赋和产业基础。
(二)四川科教资源富集,技术攻关能力突出。四川是国家战略科技力量的重要承载区,大院大所多,高等院校密集,特别是全国首家聚焦“碳中和”的天府永兴实验室实体化运行,汇集全国碳中和领域60余位院士专家。四川大学是拥有全国首家省级碳中和科研平台“四川省碳中和技术创新中心”、科技部能源储备与CCUS国际合作研究基地等一批平台,形成了涵盖本科—硕士—博士的专业人才培养体系。西南石油大学牵头发起成立CCUS科技创新国际合作联盟,聚焦CCUS领域技术难题开展联合攻关。
(三)产业示范先行先试,应用场景加快拓展。目前,四川省在CCUS技术产业化应用已形成一批具有标志性的示范成果。四川大学与攀钢集团建成世界首套万吨级二氧化碳矿化利用脱硫渣固废工业试验装置,固碳率超120kg/t、固碳量1.53万吨/年。东方电气(600875)集团东方锅炉(600786)股份有限公司建成世界最大4MWth化学链燃烧碳捕集中试装置,碳捕集效率达90%以上,补氧率低于10%。霍普绿碳(深圳)在南部县建设西南地区规模最大的CCUS装备制造基地,预计形成年产150万吨二氧化碳捕集装备的生产能力。
(四)政策体系持续完善,产业生态加速形成。国家层面,工业和信息化部等16部门印发《关于加强生态环境领域科技创新推动美丽中国建设的实施意见》,明确提出部署氢冶金、碳捕集利用与封存等前沿技术,推动工业流程再造。工业和信息化部印发《智能制造典型场景参考指引(2025年版)》,将碳捕获利用与封存技术纳入碳资产全生命周期管理体系。中国人民银行将CCUS全产业链首次系统纳入《绿色金融支持项目目录》,为产业发展提供坚实金融支撑。省级层面,省级预算内资金也将碳捕集利用与封存(CCUS)等重大低碳、零碳、负碳技术和示范推广应用项目纳入重点支持方向。
二、思考和建议
虽然四川省在CCUS领域具备一定的基础,但由于技术经济性不足,示范项目产业化进程较慢,尚未形成产业协同发展生态和商业模式,制约了CCUS技术落地推广。针对上述问题,建议抢抓“双碳”战略机遇,强化顶层设计、聚力技术攻关,探索在造纸行业率先突破,构建可持续产业生态。
(一)强化顶层设计,科学制定产业发展路线。立足四川资源禀赋和产业基础,制定出台《四川省CCUS产业发展专项规划》,明确中长期阶段目标。近期可聚焦攀西钒钛钢铁、川南化工等工业集聚区,建成一批十万吨级全流程示范工程;远期可依托四川盆地封存潜力,规划建设百万吨级CCUS集群,将CCUS培育为西部绿色低碳产业新名片。同时,抢抓国家零碳园区建设政策窗口期,统筹发改、经信、自然资源、生态环境等各部门力量,在宜宾临港、攀枝花格里坪等基础较好区域率先开展CCUS耦合示范。
(二)聚力技术攻关,打通产学研用双向通道。依托天府永兴实验室、四川大学碳中和未来技术学院、西南石油大学CCUS创新联盟等高能级技术平台,设立四川省CCUS科技重大专项,聚焦三大主攻方向:一是低浓度低成本碳捕集技术,重点突破新型胺基吸收剂、膜分离等二代捕集技术,降低捕集成本;二是二氧化碳矿化利用技术,加快四川大学与攀钢万吨级装置向10万吨级放大验证,推动磷石膏、脱硫渣等工业固废协同矿化技术产业化;三是超临界二氧化碳管道输送技术,支持东方锅炉、四川空分等装备制造企业开展大口径耐腐蚀管材、高压压缩机等关键装备攻关。
(三)聚焦重点行业,推动产业化规模化发展。从碳中和目标来看,通过调整能源结构和实施工艺、设备、技术优化升级改造后仍需排放的二氧化碳,只有通过CCUS技术实现。鉴于造纸行业兼具独特的“碳源”和“碳汇”双重属性,可以造纸行业为切入点,探索发展CCUS技术在造纸行业应用,将被捕获的二氧化碳还可以作为高附加值产品的原材料或者化学品,如将二氧化碳制成化学品(燃料)微藻的生产、生物能源的碳捕捉和存储,以及制浆造纸中酸析木质素、生产塔罗油、沉淀碳酸钙和利用二氧化碳作为反溶剂生产木质素纳米颗粒等,促进造纸行业绿色低碳转型。
(四)创新合作模式,构建可持续产业生态。支持西南油气田、东方锅炉、攀钢集团等龙头企业牵头联动捕集端、运输端、利用封存端企业,建立成本分摊、收益共享机制,探索“碳源企业付费+封存企业运营+增油增气收益反哺”的商业闭环。积极推动CCUS项目纳入全国碳排放权交易市场,支持省内项目率先参与国家核证自愿减排量(CCER)交易,争取将二氧化碳驱气(EGR)等项目类型纳入CCER方法学范围。积极融入成渝地区双城经济圈建设,依托卧龙河气田、相国寺储气库等川渝交界区域项目,联合重庆共建川渝CCUS协同创新中心和产业集群。
(作者:鲁译 系四川省经济和信息化厅环境和资源综合利用处处长)(中国发展网)
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