变废为宝项目（如何变废为宝丨新科普）

6月18日，国家电投上海电力长兴岛电厂10万吨级燃煤燃机CCUS创新示范项目正式动工，这意味着通过全周期“碳捕集、利用与封存”技术（CCUS技术）把电厂排放的二氧化碳“变废为宝”，有效减少二氧化碳的排放量，助力“绿色上海”。

什么是“CCUS”技术？如何捕集“看不见、摸不着”的二氧化碳？这一技术的使用能有何作用？

【何谓“CCUS”技术】

CCUS（Carbon Capture Utilization and Storage）技术，就是碳捕集、利用与封存技术，是指将二氧化碳（CO2）从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程，是实现“碳达峰、碳中和”的有力工具。CCUS作为碳减排的有效手段是实现碳中和的关键技术，也是传统能源行业绿色低碳转型的重要举措。

国家电投上海电力长兴岛电厂总经理沈浩介绍，长兴岛这一创新示范工程项目建成后，将成为全国首套10万吨级燃机低浓度烟气碳捕集装置，同时碳利用方案首次结合了长兴岛岛域各制造基地的二氧化碳应用需求，开展二氧化碳的消纳利用（用于气体保护焊），是国内最大也是首个二氧化碳用于保护气的CCUS全流程装置。每年可减少岛外输入二氧化碳9万吨，同时减少船运排放二氧化碳约1.04万吨，总二氧化碳减排量达到10万吨/年，相当于种植了556万棵树，减排效果显著。

【如何“捕集”二氧化碳】

看不见、摸不着的“二氧化碳”，如何捕集？主要分三种方式：燃烧前碳捕集、燃烧后碳捕集、富氧燃烧。

燃烧前碳捕集，主要配合煤气化联合循环发电技术（IGCC）。优点是捕集装备系统小，能耗低，在效率以及对污染物的控制方面效果较好；但缺点是煤气化联合循环发电技术的投资成本过高，可靠性还有待提高。华能天津煤气化发电有限公司250兆瓦IGCC示范电站就是采用的这种碳捕集方式。

崇明项目系统图。

富氧捕集，是指通过制氧技术获取高浓度氧气，实现烟气再循环。优点是与燃煤电厂的技术流程结合紧密，也很适用；缺点是制氧的投资和能耗太高，经济性较差。华中科技大学35兆瓦富氧燃烧碳捕集示范工程、国华神木200兆瓦富氧燃烧碳捕集示范项目都是采用的这一碳捕集方式。

燃烧后捕集，主要应用于燃煤锅炉及燃气轮机发电设施，优点是适用于任何一种火力发电厂，缺点是需要部署庞大的捕集装备系统，且捕集要能耗较高。加拿大边界大坝电厂、美国Petra Nova电厂都是采用的这一碳捕集技术。据悉，崇明长兴岛电厂项目将主要采用燃烧后碳捕集方式。

【二氧化碳如何运输、封存】

关于二氧化碳的运输，可分为管道运输、船舶、铁路、公路等灵活多样的运输方式。崇明长兴岛电厂项目大部分采用管道运输，以提高运输效率和供碳稳定性。

崇明项目工艺流程图。

捕集来的二氧化碳，又是如何封存、再利用呢？CO2封存是指通过工程技术手段将捕集的CO2注入深部地质储层，实现CO2与大气长期隔绝的过程。按照封存位置不同，可分为陆地封存和海洋封存；按照地质封存体的不同，可分为咸水层封存、枯竭油气藏封存等。

而捕集来的二氧化碳，可以有很多用途，比如化工利用、生物利用、物理利用等等。其中，二氧化碳驱油是碳捕集利用的主要方向，它是把二氧化碳注入油层中以提高油田采油率的技术。崇明长兴岛电厂项目有效利用长兴岛区域造船企业集中且二氧化碳需求稳定的特性，开展二氧化碳用于保护气的CCUS全流程创新示范。

栏目主编：黄海华 题图来源：受访单位供图

来源：作者：李蕾

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