『行業(yè)簡(jiǎn)析』碳捕捉

碳捕捉（carbon capture and storage ，CCS ），就是把排放到空氣中的二氧化碳（CO2 ）捕捉起來(lái)，并加以封存。在全球碳達(dá)峰、碳中和的大背景下，為了控制溫室氣體排放和全球變暖，碳捕捉正在成為重要的新興產(chǎn)業(yè)。碳捕捉技術(shù)不但能夠?qū)夂蜃兣a(chǎn)生抑制作用，還可以實(shí)現(xiàn)一定的商業(yè)價(jià)值，可用于石油開采、火力發(fā)電、金屬冶煉、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域。特別是在石油開采行業(yè)，相關(guān)研究顯示運(yùn)用碳捕捉和封存方法可以將石油開采率提高至40-45% 。

碳捕捉技術(shù)并不是簡(jiǎn)單地吸收空氣中游離狀態(tài)的CO2 ，因?yàn)榭諝庵蠧O2 濃度非常低，僅僅約為0.04% ，人為捕捉的難度很大、成本很高。空氣中游離CO2 主要靠植物或者固碳微生物吸收，多種樹或者養(yǎng)藍(lán)藻、固氮菌等是經(jīng)濟(jì)的做法，不需要太高深的工業(yè)技術(shù)。這里談到的碳捕捉技術(shù)，是主要運(yùn)用于CO2 濃度較高的領(lǐng)域，如鋼鐵、水泥、煤化工、煉油廠等CO2 高排放企業(yè)，在生產(chǎn)的過程中對(duì)新增的CO2 加以捕捉。

對(duì)CO2 捕捉的技術(shù)主要有三種。一是燃燒后捕捉（post-combustion capture ：在企業(yè)生產(chǎn)過程中先產(chǎn)生濃度較高的CO2 ，再將CO2 進(jìn)行捕捉。通常做法是在企業(yè)燃燒工藝的后端放置分離和吸收裝置，把廢氣中的CO2 進(jìn)行吸收捕捉。二是燃燒前捕捉（pre-combustion capture ）：改進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)工藝，在燃料燃燒之前采取降碳處理。通常的做法是對(duì)燃料采取液化、氣化或者添加燃燒劑等，降低CO2 排放量，以及提高碳捕捉效率。三是氧氣燃燒碳捕捉（oxy-combustion capture ）：企業(yè)生產(chǎn)過程中使用高濃度的氧氣提高燃燒效率，降低廢氣排放并提升CO2 捕捉效率。通常做法是安裝氣體分離裝置，把空氣中的氮?dú)馀c氧氣分離，使用高純氧對(duì)燃料進(jìn)行燃燒，或者進(jìn)行高壓燃燒。

CO2 捕捉是第一步，第二步是對(duì)捕捉到的CO2 進(jìn)行有效封存。這是更為重要的一步，如果封存不善而將CO2 泄漏到空氣中，那就白費(fèi)功夫了。碳封存主要有兩大類型技術(shù)路線：地質(zhì)封存和海洋封存。地質(zhì)封存就是將捕捉到的CO2 存儲(chǔ)在陸地上，通常的做法是將CO2 存儲(chǔ)在密閉性好而且成本較低的密閉空間，包括油田、氣田、咸水層、廢棄煤礦等。千萬(wàn)別指望制造儲(chǔ)氣罐封存CO2 ，成本太高了，沒有商業(yè)價(jià)值。海洋封存就是把捕捉到的CO2 存儲(chǔ)在海洋里。海洋碳儲(chǔ)層的潛在儲(chǔ)量比陸地碳儲(chǔ)層要高出數(shù)倍，未來(lái)發(fā)展空間較大。全球海洋較溫暖的表層海水CO2 呈飽和狀態(tài)，而低溫深層海水不飽和，具有巨大的二氧化碳溶解能力，可以把CO2 注入深海。也可以在海洋里特定區(qū)域高密度養(yǎng)殖浮游植物，通過光合作用吸收CO2 。

目前，全球商業(yè)化運(yùn)行的碳捕捉項(xiàng)目約有140 個(gè)，可以實(shí)現(xiàn)1.49 億噸的碳捕捉和封存，近兩年增長(zhǎng)快速。中國(guó)商業(yè)化運(yùn)行的項(xiàng)目約有50 個(gè)，可以實(shí)現(xiàn)296 萬(wàn)噸碳捕捉和封存。據(jù)相關(guān)研究，預(yù)計(jì) 2030 年我國(guó)碳達(dá)峰時(shí)全國(guó)碳排放總量約104.6 億噸，相對(duì)而言碳捕捉的能力非常有限，未來(lái)增長(zhǎng)空間巨大，未來(lái)可能是一個(gè)上千倍增長(zhǎng)的市場(chǎng)。

在A 股上市公司中，目前還沒有主營(yíng)業(yè)務(wù)是專門做碳捕捉業(yè)務(wù)的，涉及碳捕捉的公司主要有環(huán)保、節(jié)能、電力、化工、水泥、鋼鐵等相關(guān)行業(yè)的企業(yè)。凱美特氣：以石油化工尾氣回收利用的專業(yè)環(huán)保企業(yè)，超高純CO2 提純技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，食品級(jí)液體二氧化碳產(chǎn)品已通過可口可樂和百事可樂的認(rèn)證。遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保：在大氣治理領(lǐng)域保持行業(yè)前列，具有CO2 捕捉的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)，建成國(guó)內(nèi)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)CO2 捕集及液化裝置，控股股東為中國(guó)電力投資集團(tuán)。昊華科技：高端氟材料、電子化學(xué)品和航空化工材料的研發(fā)與生產(chǎn)，子公司西南院擁有變壓吸附氣體分離技術(shù)，在碳捕捉方面的技術(shù)儲(chǔ)備初具規(guī)模，已與中石油、中石化、中國(guó)神華等企業(yè)在CO2 捕集和封存開展合作。雪人股份：制冰、儲(chǔ)冰、送冰設(shè)備以及氫燃料電池核心零部件研發(fā)生產(chǎn)，掌握了CO2 制冷、工業(yè)余熱回收等技術(shù)，已為國(guó)內(nèi)多家化工企業(yè)提供CO2 液化機(jī)組。惠博普：油氣資源開發(fā)及利用綜合解決方案服務(wù)，擁有CO2 捕集回收、凈化、回注等技術(shù)和業(yè)績(jī)。龍?jiān)醇夹g(shù)：燃煤鍋爐節(jié)油點(diǎn)火、低氮燃燒、電站余熱利用、鍋爐綜合改造，子公司東營(yíng)龍?jiān)辞鍧嵞茉纯萍加邢薰緩氖绿紲p排、碳捕捉、碳封存技術(shù)研發(fā)。中材節(jié)能：中國(guó)建材集團(tuán)旗下專業(yè)從事節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的上市公司，水泥行業(yè)節(jié)能加CO2 捕捉。此外，大唐發(fā)電、華能國(guó)際、陜西建工等高能耗企業(yè)較早開展碳捕捉項(xiàng)目。

當(dāng)前碳捕捉技術(shù)還不夠成熟，至少存在四個(gè)難題需要解決。一是碳捕捉成本昂貴。目前國(guó)內(nèi)水泥、發(fā)電等行業(yè)碳捕捉成本約為300-600 元/ 噸，煤化工、石油化工的成本可以低至120 元/ 噸，但仍然很貴。未來(lái)需要提升技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化效應(yīng)，逐漸把成本降低。二是碳封存要確保永久不泄漏。無(wú)論是地質(zhì)封存還是海洋封存，目前的技術(shù)都難以確保永不泄漏。并且在把捕捉到的CO2 運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存設(shè)施的過程中，也需要在控制低成本的前提下保證不泄漏。三是碳排放交易帶來(lái)替代效應(yīng)。對(duì)于碳排放大戶而言，如果碳捕捉成本高于碳排放交易成本，那么碳捕捉市場(chǎng)就很難做大，還不如直接購(gòu)買碳排放指標(biāo)。四是碳儲(chǔ)存的潛在負(fù)面效應(yīng)。大規(guī)模地質(zhì)封存CO2 是否會(huì)帶來(lái)巖土碳酸化，對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)災(zāi)害性損傷，目前還無(wú)定論。大規(guī)模海洋儲(chǔ)存CO2 必將導(dǎo)致海水CO2 濃度升高，是否會(huì)擾亂海洋生態(tài)平衡，造成海洋生物災(zāi)害，也不得而知。

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