公元3世紀，西晉時期，張華撰寫《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)點亮文明星火的同時，二氧化碳溫室效應(yīng)正嚴重破壞地球自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。降碳減排，迫在眉睫。
習(xí)近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)時指出，我國已進入新發(fā)展階段，推進“雙碳”工作是破解資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，是順應(yīng)技術(shù)進步趨勢、推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的迫切需要。
2022年1月，習(xí)近平總書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“雙碳”工作，既對綠色低碳轉(zhuǎn)型提出現(xiàn)實要求，又為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來新的發(fā)展機遇。作為能源大省，圍繞“能源革命”探索創(chuàng)新，貫徹落實能源產(chǎn)業(yè)“五個一體化”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?，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）方面不斷進行創(chuàng)新和探索。
技術(shù)賦能
推動碳排放大戶降碳減排
捕集、利用和封存技術(shù)……逐漸走進大眾視野的CCUS技術(shù)如何實現(xiàn)降碳減排？簡言之，就是將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層，實現(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，占中國能源消費比例的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)實現(xiàn)近零排放的重要技術(shù)選擇。
我省傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)大多是能源消耗大、碳排放量高的產(chǎn)業(yè)，通過CCUS技術(shù)，諸多碳排放大戶不僅有望實現(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。
時值盛夏，在晉中市榆次區(qū)烏金山的懷抱中，一處藍白相間的廠區(qū)與蔥翠的植被相映成景。由山西國際能源集團（格盟國際）有限公司獨資建設(shè)的山西瑞光熱電有限責(zé)任公司坐落于此，運營2臺30萬千瓦供熱機組，為太原、晉中兩市及太原武宿機場供熱約2400萬平方米，這是省內(nèi)同類機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項目，通過變溫變壓物理吸附碳捕集工藝，獲得純度約99.9%的工業(yè)級液體二氧化碳和99.96%的食品級液體二氧化碳，應(yīng)用于飲料、煙草、食品冷藏保鮮等行業(yè)。
據(jù)了解，在已建成項目的基礎(chǔ)上，該集團公司與懷柔國家實驗室山西基地合作，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、儲能、熱電解耦一體化發(fā)展模式探索項目。項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，并為延長下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈奠定基礎(chǔ)。
在推動能源綠色低碳發(fā)展上，國際能源集團始終走在前列，目前，國際能源、格盟國際投資建設(shè)的26臺煤電機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，改造后機組各項排放指標(biāo)均優(yōu)于燃氣發(fā)電機組，每年進一步減排粉塵約1萬噸、二氧化硫約2.2萬噸、氮氧化物約2萬噸。
“探索永無止境，我們將緊緊圍繞碳達峰碳中和戰(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，積極探索能源革命綜合改革，以實際行動奮力續(xù)寫國際能源踐行能源革命、推動和實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的企業(yè)篇章?！痹摷瘓F黨委書記、董事長曹陽說。
科技創(chuàng)新
讓全產(chǎn)業(yè)鏈向規(guī)?；由?/strong>
我國要在2060年前實現(xiàn)碳中和，基本路徑是：促進能源電力系統(tǒng)低碳化、電氣化、智能化，（無法電氣化的領(lǐng)域）低碳燃料轉(zhuǎn)化以及應(yīng)用負排放技術(shù)。
從碳達峰到碳中和的過程是經(jīng)濟增長與二氧化碳排放從相對脫鉤走向絕對脫鉤的過程。數(shù)據(jù)顯示，10年來全國能耗強度累計降低了26.4%，以年均3%的能源消費增速支撐了年均6.2%的經(jīng)濟增長，相當(dāng)于少用了約14億噸標(biāo)準煤，少排放二氧化碳近30億噸。
我國首條百萬噸、百公里高壓常溫密相二氧化碳輸送管道正式投運；亞洲最大的煤電CCUS項目江蘇泰州電廠50萬噸/年二氧化碳項目投產(chǎn)；全球首座萬噸級二氧化碳直接利用工業(yè)實驗示范工廠投產(chǎn)……試點示范項目規(guī)模不斷壯大，我國二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)（CCUS）全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)?；l(fā)展取得了長足進步。
我省也加快了推進煤炭產(chǎn)業(yè)和降碳技術(shù)一體化的發(fā)展步伐，重點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化技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，力爭在相關(guān)領(lǐng)域走在全國乃至全球前列，進一步打開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，如何將不穩(wěn)定的風(fēng)光電資源充分利用起來？吉利通過科研和實踐提出“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)定的能量存儲起來再利用。
吉利參與建設(shè)了全球首個規(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)11萬噸甲醇，直接減排二氧化碳16萬噸。
綠色、低碳、清潔可再生甲醇的制備與使用，成為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的現(xiàn)實選擇和有效路徑。今年5月，省工信廳等十部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推動全省甲醇汽車推廣應(yīng)用的若干措施》，加速建設(shè)以重卡貨運為主的甲醇汽車綠色交通體系，為我省加快建設(shè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系提供支撐。
作為全省首批“鏈主”企業(yè)，吉利汽車晉中基地的汽車產(chǎn)業(yè)鏈條最長、產(chǎn)量最大、資質(zhì)最全。今年，全球首款醇電混動轎車下線，全國首條年產(chǎn)1萬臺甲醇重卡生產(chǎn)線投產(chǎn)，“晉中產(chǎn)吉利造”的甲醇重卡已在我國多地的公路上奔跑，其經(jīng)濟性、實用性、環(huán)保性、安全性得到實踐印證，受到市場青睞。
依托“鏈主”企業(yè)，疊加資源優(yōu)勢，晉中市把新能源汽車、甲醇汽車和甲醇化工產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展作為引領(lǐng)先進制造業(yè)擴能的“一號工程”，拓展甲醇重卡應(yīng)用場景，打造醇、運、站、車全鏈條甲醇經(jīng)濟新生態(tài)。
多向探索
讓山西碳經(jīng)濟實現(xiàn)特色發(fā)展
目前來看，我國在二氧化碳捕集、利用和封存技術(shù)研發(fā)、試驗示范和商業(yè)化探索方面已開展大量工作，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)用場景局限、二氧化碳及衍生品市場供大于求等諸多問題。
從探索試水到政策扶持，從試點示范到規(guī)則制定，CCUS技術(shù)和應(yīng)用在我省落地開花，在煤炭清潔高效利用上探索出山西碳經(jīng)濟特色發(fā)展之路。
中國科學(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變壓吸附提濃設(shè)備》以及參與制定的兩項團體標(biāo)準由中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會正式發(fā)布實施。該系列標(biāo)準規(guī)范和加強了相關(guān)行業(yè)對固體吸附法二氧化碳捕集關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計、加工、檢測、運行維護的管理，可進一步促進我國碳捕集、利用技術(shù)進步和推廣創(chuàng)新成果。
國電電力大同發(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)展暨煤電機組“三改聯(lián)動”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)新獎一等獎、“十四五”熱電產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排首臺（套）技術(shù)裝備獎。
據(jù)悉，國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)濟價值的微米級碳酸鈣產(chǎn)品。這一成果不僅意味著我國相關(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)?；?、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)過脫硝除塵、脫硫超低排放后的煤電鍋爐煙氣抽取過來，經(jīng)過冷卻、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。這一過程，把煙氣殘余的二氧化硫、氮氧化物等進行進一步脫除處理，實現(xiàn)了近零排放。
“煤炭產(chǎn)業(yè)和降碳技術(shù)一體化是主動應(yīng)對碳中和的戰(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)力點之一?！鄙轿髑鍧嵦冀?jīng)濟產(chǎn)業(yè)研究院院長宋維寧表示，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的應(yīng)用，是深化煤炭梯級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鋰電池中的應(yīng)用開啟了一個千億級的碳經(jīng)濟時代。
顯而易見，二氧化碳這一讓人又愛又恨的碳氧化合物，與人類命運緊密聯(lián)系。面向未來，或減排、或利用、或封存……我們在找尋徹底解決辦法的征程上繼續(xù)創(chuàng)新、探索和前進。（冷雪）
轉(zhuǎn)自：山西日報
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