大力建設“長三角二氧化碳利用與轉化技術產業功能型平臺”

■ 文/厲 俊

“十四五”期間，上海牽頭建設“長三角二氧化碳利用與轉化技術產業功能型平臺”不僅是順應長三角地區對碳捕集、利用與封存技術的迫切需求，還有望在為上海乃至長三角地區培育新的經濟增長點。

2020年9月，中國提出2030年碳達峰、2060年碳中和的宏偉目標。2021年1月，中央經濟工作會議把“做好碳達峰、碳中和工作”列為2021年重點工作之一。2021年7月，全國碳排放權交易市場在上海正式開市，標志著中國“雙碳”戰略的實施進入了一個新的階段。

要實現碳達峰、碳中和的目標需要從二氧化碳的產生和排放兩端發力。除了優化能源結構，從源頭上減少二氧化碳的排放之外，還要大力研發經濟可行的碳捕集、利用與封存（CCUS）技術，并盡快將這些技術產業化。通過CCUS技術將工業、生活中產生的二氧化碳和其他溫室氣體捕集、封存、利用起來，從而達到減少碳排放的目的。

新技術行業研究公司壹行研（Innova Research）預測，到2060年，我國超過10%的二氧化碳凈排放將由CCUS技術進行吸收、利用和轉化。毋庸置疑，CCUS技術將在我國實現“雙碳”目標的過程中扮演越來越重要的角色。大力發展CCUS相關技術是未來40年我國實施“雙碳”戰略的重要一環，CCUS技術也將日益成為技術研發和技術投資的熱點。

CCUS技術發展現狀

二氧化碳利用與轉化途徑多種多樣。目前，二氧化碳利用與轉化技術主要分為地質封存、驅油、生物利用、催化轉化、電催化、加氫、轉化碳酸鹽等多種方式。其中，二氧化碳地質封存或利用二氧化碳在油田驅油并提高油井出油率的技術已經比較成熟，二氧化碳生物利用相關項目也有一些已經上馬，而電催化、催化轉化等二氧化碳利用途徑則還處于前期實驗室階段，產業化尚需時日。

歐美產業界對二氧化碳處理技術的研究和實施都比較早，相關示范項目也獲得政府的大力資助。在美國，早在20世紀70年代就有數個二氧化碳利用項目落地，如1972年Terrell天然氣田的二氧化碳驅油示范項目等。中國的二氧化碳處理技術是從21世紀初期慢慢發展起來的，最早一批項目包括2003年大慶油田實施的二氧化碳驅油、封存示范項目等。

壹行研研究發現，自2010年以后，中國二氧化碳處理相關商業化項目與示范項目的實施方發生了明顯的改變，從以前主要由油田、天然氣田做驅油和封存處理，轉變為由化工企業、發電企業、鋼鐵企業等二氧化碳排放大戶實施二氧化碳轉化利用以及生產生物塑料、化工原料等產品的項目。相應地，項目實施方也從以前大多來自東北、西部地區（油田、天然氣田較多）變成有相當一部分來自長三角地區，如上海的二氧化碳轉化甲醇示范項目、江蘇泰興的二氧化碳轉化生物塑料項目等。

長三角地區對CCUS技術的需求日益增長

近年來，長三角地區CCUS項目數量呈快速增長的勢頭。大多數開發相關示范項目的業主已經不再是傳統的石油、天然氣開發企業，而是鋼鐵、水泥、肥料等二氧化碳排放大戶和相關制造企業。這些示范項目采用的技術路線大多是將二氧化碳轉化為生產燃料、綠色生物塑料和其他以二氧化碳為原料的高附加值化工產品。然而，CCUS轉化高附加值綠色化工產品等技術路徑還面臨一些技術有待完善、成本相對較高等瓶頸。不過，隨著我國碳排放權交易的進一步發展，碳排放權交易價格的上升是趨勢。相應地，上馬相關項目獲得的碳匯將有助于抵消這些項目運營成本的壓力，并逐步達到規模效應，從而使得這些CCUS項目變得經濟可行。

目前，長三角地區已經成為中國二氧化碳處理技術研究的重鎮。不少高校、研究院所擁有很多在二氧化碳處理技術領域走在全國前列的研究團隊，其中包括來自中國科學院上海高等研究院、華東理工大學、浙江大學等科研院所和高校的研究團隊。

可以預見，在碳達峰、碳中和時間緊、任務重的情況下，長三角地區對CCUS技術，尤其是那些具有經濟可行性，技術成熟度較高，能轉化、消納大量二氧化碳和其他溫室氣體的CCUS技術的需求將日益迫切。因此，建設“長三角二氧化碳轉化與利用技術產業功能型平臺”能為長三角地區CCUS技術研發成果的產業化提供快速轉化的平臺。

大力建設長三角CCUS產業技術功能型平臺

2018年，上海正式實施《關于本市推進研發與轉化功能型平臺建設的實施意見》，首批提出16個產業功能型平臺的建設，其中包括生物醫藥產業功能型平臺、集成電路、智能制造、石墨烯、機器人等產業功能型平臺。

產業功能型平臺是連接科研與產業應用的樞紐。對CCUS這種比較早期的前沿技術而言，科研成果的產業化往往十分困難。新技術從實驗室到產業化的過程中不僅有大量技術問題需要解決，新技術剛進入市場時通常還面臨市場認知低、成本高等一系列問題。技術產業功能型平臺有助于打通CCUS產業鏈上下游，提高潛在客戶對新技術的認知，幫助相關新技術的推廣普及和產業化。

二氧化碳處理技術涉及二氧化碳分離、捕集、封存、利用等多個環節，其中每個環節又有數種至數十種技術路線。隨著科技主管部門對CCUS相關技術重視程度的提升，國家、地方政府的研發資金對CCUS相關技術研發項目的支持也日益增長。不過，除了相對比較成熟的二氧化碳地質封存、驅油技術以外，其他CCUS轉化技術，如電催化、催化轉化等二氧化碳轉化技術大多還處于實驗室階段或者產業化階段的前期。目前，中國現存的CCUS技術產業化項目的規模還比較小。由于成本高，大多數二氧化碳利用與轉化項目的經濟可行性也存在問題。

值得注意的是，目前還處于前期階段的催化轉化等技術恰恰是未來二氧化碳轉化利用的重點方向。其原因是這些轉化技術生產的產品包括綠色生物燃料和綠色生物塑料等大宗商品，相關技術路線具有大規模轉化、消納二氧化碳的能力，一旦實現經濟可行性，必能有效推動經濟增長。

因此，上海牽頭大力建設“長三角CCUS技術產業功能型平臺”，促進催化轉化、電催化等大規模二氧化碳轉化技術的發展，不僅能在技術層面為“雙碳”戰略服務，未來更有可能使相關綠色塑料、綠色燃料等項目成長為上海乃至長三角地區新的經濟增長點。

碳達峰、碳中和時間緊、任務重，雖然目前大多數CCUS技術路線還存在技術成熟度有待提高、相關示范項目規模較小、成本較高等諸多瓶頸，但是大力發展經濟可行的、能夠處理大量二氧化碳的CCUS技術仍是我國達成碳達峰、碳中和宏偉目標的重要一環。

全國碳交易市場的發展將提高碳排放權的價格，使得未來的CCUS項目能夠獲得碳匯收入的支持，從而具有越來越高的經濟可行性。如果相關項目能夠盈利，碳排放大戶實施CCUS項目的動力將更為充沛。鑒于技術產業功能型平臺在CCUS等新技術發展過程中的重要作用，“十四五”期間上海牽頭建設“長三角CCUS技術產業功能型平臺”不僅是順應長三角地區對CCUS技術的迫切需求，還有望在CCUS領域為上海乃至長三角地區培育新的經濟增長點。