『行業簡析』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，并加以封存。在全球碳達峰、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業。碳捕捉技術不但能夠對氣候變暖產生抑制作用，還可以實現一定的商業價值，可用于石油開采、火力發電、金屬冶煉、化工、工業制造等領域。特別是在石油開采行業，相關研究顯示運用碳捕捉和封存方法可以將石油開采率提高至40-45% 。

碳捕捉技術并不是簡單地吸收空氣中游離狀態的CO2 ，因為空氣中CO2 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，多種樹或者養藍藻、固氮菌等是經濟的做法，不需要太高深的工業技術。這里談到的碳捕捉技術，是主要運用于CO2 濃度較高的領域，如鋼鐵、水泥、煤化工、煉油廠等CO2 高排放企業，在生產的過程中對新增的CO2 加以捕捉。

對CO2 捕捉的技術主要有三種。一是燃燒后捕捉（post-combustion capture ：在企業生產過程中先產生濃度較高的CO2 ，再將CO2 進行捕捉。通常做法是在企業燃燒工藝的后端放置分離和吸收裝置，把廢氣中的CO2 進行吸收捕捉。二是燃燒前捕捉（pre-combustion capture ）：改進企業生產工藝，在燃料燃燒之前采取降碳處理。通常的做法是對燃料采取液化、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 ）：企業生產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，把空氣中的氮氣與氧氣分離，使用高純氧對燃料進行燃燒，或者進行高壓燃燒。

CO2 捕捉是第一步，第二步是對捕捉到的CO2 進行有效封存。這是更為重要的一步，如果封存不善而將CO2 泄漏到空氣中，那就白費功夫了。碳封存主要有兩大類型技術路線：地質封存和海洋封存。地質封存就是將捕捉到的CO2 存儲在陸地上，通常的做法是將CO2 存儲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。千萬別指望制造儲氣罐封存CO2 ，成本太高了，沒有商業價值。海洋封存就是把捕捉到的CO2 存儲在海洋里。海洋碳儲層的潛在儲量比陸地碳儲層要高出數倍，未來發展空間較大。全球海洋較溫暖的表層海水CO2 呈飽和狀態，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域高密度養殖浮游植物，通過光合作用吸收CO2 。

目前，全球商業化運行的碳捕捉項目約有140 個，可以實現1.49 億噸的碳捕捉和封存，近兩年增長快速。中國商業化運行的項目約有50 個，可以實現296 萬噸碳捕捉和封存。據相關研究，預計 2030 年我國碳達峰時全國碳排放總量約104.6 億噸，相對而言碳捕捉的能力非常有限，未來增長空間巨大，未來可能是一個上千倍增長的市場。

在A 股上市公司中，目前還沒有主營業務是專門做碳捕捉業務的，涉及碳捕捉的公司主要有環保、節能、電力、化工、水泥、鋼鐵等相關行業的企業。凱美特氣：以石油化工尾氣回收利用的專業環保企業，超高純CO2 提純技術開發及產業化，食品級液體二氧化碳產品已通過可口可樂和百事可樂的認證。遠達環保：在大氣治理領域保持行業前列，具有CO2 捕捉的自主知識產權技術，建成國內首個萬噸級CO2 捕集及液化裝置，控股股東為中國電力投資集團。昊華科技：高端氟材料、電子化學品和航空化工材料的研發與生產，子公司西南院擁有變壓吸附氣體分離技術，在碳捕捉方面的技術儲備初具規模，已與中石油、中石化、中國神華等企業在CO2 捕集和封存開展合作。雪人股份：制冰、儲冰、送冰設備以及氫燃料電池核心零部件研發生產，掌握了CO2 制冷、工業余熱回收等技術，已為國內多家化工企業提供CO2 液化機組?；莶┢眨河蜌赓Y源開發及利用綜合解決方案服務，擁有CO2 捕集回收、凈化、回注等技術和業績。龍源技術：燃煤鍋爐節油點火、低氮燃燒、電站余熱利用、鍋爐綜合改造，子公司東營龍源清潔能源科技有限公司從事碳減排、碳捕捉、碳封存技術研發。中材節能：中國建材集團旗下專業從事節能環保產業的上市公司，水泥行業節能加CO2 捕捉。此外，大唐發電、華能國際、陜西建工等高能耗企業較早開展碳捕捉項目。

當前碳捕捉技術還不夠成熟，至少存在四個難題需要解決。一是碳捕捉成本昂貴。目前國內水泥、發電等行業碳捕捉成本約為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。未來需要提升技術，實現規模化效應，逐漸把成本降低。二是碳封存要確保永久不泄漏。無論是地質封存還是海洋封存，目前的技術都難以確保永不泄漏。并且在把捕捉到的CO2 運輸到儲存設施的過程中，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替代效應。對于碳排放大戶而言，如果碳捕捉成本高于碳排放交易成本，那么碳捕捉市場就很難做大，還不如直接購買碳排放指標。四是碳儲存的潛在負面效應。大規模地質封存CO2 是否會帶來巖土碳酸化，對自然環境帶來災害性損傷，目前還無定論。大規模海洋儲存CO2 必將導致海水CO2 濃度升高，是否會擾亂海洋生態平衡，造成海洋生物災害，也不得而知。

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