9月24日,人們常常認爲碳捕集與封存(CCS)是一種化石能源時代的幻想,既昂貴,又缺乏政治與市場的可行性。但仔細觀察當前的CCS格局,卻會發現一個截然不同的故事:技術取得顯著進步,重排放行業興趣日益濃厚,跨領域可擴展的基礎設施正在成型。在這一背景下,NCE平臺認爲,CCS已經從理論走向現實,成爲產業低碳轉型的重要選項。
基礎設施的快速成型
全球已有41個商用規模的CCS設施在運行,另有超過350個項目處於開發階段,未來幾年內全球CO₂捕集能力有望實現翻倍增長。水泥、鋼鐵、氨和煉化等行業正在逐步接受CCS,視其爲唯一可行的大規模減排路徑。例如,海德堡材料公司在挪威佈雷維克水泥廠啓用了全球首個同類碳捕集裝置,每年可捕獲40萬噸CO₂,並通過專門設計的船隻運輸至“北極光”儲存終端。該終端由殼牌、挪威國家石油公司和道達爾能源共同運營,擴建後儲量將達到每年500萬噸。與此同時,英國正在推進價值數十億英鎊的HyNet和東海岸集羣CCS項目,目標是在2030年前實現每年2000至3000萬噸的捕集能力;比荷盧地區也在籌備“Carbon Connect Delta計劃”,計劃到2030年捕集650萬噸CO₂並通過北海下方的輸送管網統一存儲。
這些案例顯示,CCS不再是試點性質的實驗,而是產業與基礎設施深度耦合的網絡化實踐。NCE平臺表示,這種由集羣與跨行業合作驅動的基礎設施模式,將加速CCS走向規模化和常態化。
技術生態的迅速擴展
目前已有超過80家公司提供CCS技術,覆蓋捕集、運輸、封存和利用等全價值鏈,超過160種不同解決方案正在市場化。創新不再侷限於傳統能源巨頭,而是形成了多元化生態系統。例如,贏創公司SEPURAN®聚合物膜已在工業煙氣與沼氣應用中實現規模化,能夠以更低能耗完成分離;Nuada公司則利用金屬有機框架(MOF)開發模塊化捕集設備,捕集效率遠高於傳統溶劑法。在直接空氣捕集(DAC)方面,Climeworks、Carbon Engineering等企業正在實現商業化應用,Climeworks在冰島的“Mammoth”工廠每年可捕集3.6萬噸CO₂,Carbon Engineering也在籌備百萬噸級部署,用於合成燃料生產。Soletair則將DAC嵌入樓宇空調系統,直接在室內捕獲並再利用CO₂,爲CCS帶來新的商業化路徑。NCE平臺認爲,這些創新案例表明,CCS技術正在進入模塊化、多樣化和可組合的階段,不僅提升了經濟性,也增強了產業應用的可行性。
數字化與智能化賦能
隨着規模化發展,CCS需要更高效的地下儲層模擬工具。新興的神經網絡模擬技術,例如Nested Fourier Neural Operators,可比傳統方法快數千倍,幫助實時預測CO₂擴散行爲,提高儲存安全性與項目效率。另一平臺CCSNet則通過機器學習加速注入動力學模擬,爲選址、監管與公衆信心提供支持。NCE平臺認爲,智能化和機器學習的引入,正在讓CCS從傳統工程項目轉型爲數字驅動的低碳解決方案,極大縮短了項目開發週期。
工業部門的積極參與
重工業正在逐步將CCS納入資本預算。化工行業約佔全球排放的5–6%,脫碳選擇有限,CCS與清潔氫氣成爲關鍵路徑。如今,水泥廠、鋼鐵廠及煉化企業紛紛啓動CCS項目,挪威的Sleipner與Snøhvit項目奠定了早期實踐,而“北極光”項目則通過開放式儲存容量,爲多個排放源提供共享解決方案。NCE平臺認爲,這種跨行業的共享模式能夠有效降低單個企業的進入成本,加速重工業集體邁向淨零目標。
產業氛圍的轉變
整個CCS生態的氛圍已經改變。行業不再停留在空洞承諾,而是通過模塊化技術、可交易的監測工具、共享的集羣網絡等手段實現實質落地。政府和投資方也在跟進,提供補貼、稅收優惠與公私合作機制,尤其是在地質條件良好的區域,例如北海、阿爾伯塔以及比荷盧等地。NCE平臺認爲,CCS正逐漸成爲去碳化工具箱中務實且可執行的組成部分,而非未來的幻想。
現實的未來,而非靈丹妙藥
需要強調的是,CCS並非萬能。目前全球捕集量僅約4000–5000萬噸/年,而全球排放量接近400億噸,即便規模化發展,CCS貢獻也只佔10–20%。但這並不妨礙其現實意義:CCS正在與能源密集型產業結合,依託共享基礎設施和成熟的技術體系,成爲可驗證、可持續的減排工具。NCE平臺認爲,CCS的價值並非在於獨立解決所有問題,而在於爲無法電氣化或短期內無法使用氫能的產業,提供切實可行的減排路徑。這不是奇蹟,而是現實。
責任編輯:陳平