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通过碳捕获、利用与封存(CCUS)实现工业变革

作者:碳视界编辑部
标签 暂无
文长1802 - 时长5分

摘要:
2019年5月,国际能源署发布《通过碳捕获、利用与封存(CCUS)实现工业变革》。

执行摘要

1.工业生产必须发生变革,以实现气候目标

工业是社会繁荣的基础,也是经济发展的核心。工业部门生产的材料构成了支撑现代生活方式的建筑、基础设施、设备和商品。

如今,工业几乎占化石燃料和工业过程燃烧产生的二氧化碳排放量的四分之一,以及全球能源需求的40%。持续的经济增长和城市化,特别是在发展中经济体,将支撑对水泥、钢铁和化工产品的强劲需求。为了实现设定的气候目标,未来这些材料的生产必须更加高效,并且二氧化碳的排放得到进一步的控制。

过去四十年主要工业产品、国内生产总值和人口的全球趋势

选定工业份部门的过程排放情况

2.工业排放是最具挑战性的减排问题之一  

二氧化碳减排的挑战是艰巨的。从技术和财政角度来看,工业部门的排放量是能源系统中最难减少的排放之一。

四分之一的工业排放是由化学或物理反应引起的非燃烧过程所产生,因此无法通过使用替代燃料来避免。这对水泥部门来说是一个特别的挑战,这是由于65%的排放来自石灰石的焙烧,石灰石是水泥生产的化学过程。

此外,该部门三分之一的能源需求用于提供高温热量。从化石燃料转向低碳燃料或发电以产生这种热量将需要对设施进行改造,并大幅增加电力需求。

工业设施是长寿命的资产—长达50年—因此有可能将排放"锁定"数十年。竞争激烈、利润率低的国际商品市场加剧了企业和决策者面临的挑战。

2000~2017年选定国家的人均材料消费和人均国内生产总值

1990~2017年工业分部门最终能源需求和直接二氧化碳排放量

2017年工业分部门最终能源消费量和直接二氧化碳排放,按地区划分

1990~2017年全球工业最终能源需求中的化石燃料(左)和2017年选定工业分部门最终能源需求,按燃料划分(右)

2017年中国钢铁、水泥和部分石化产品产量


3.碳捕获、利用与储存(CCUS)对工业脱碳化至关重要




CCUS在全球范围内的大型项目

全球大型CCUS设施捕获的二氧化碳(按部门划分)

需要一套技术和方法以应对脱碳的挑战,同时支持行业的可持续性和增强行业竞争力。碳捕获、利用与储存(CCUS)技术可在工业部门二氧化碳减排方面发挥关键作用。

对于某些工业和燃料转化过程,CCUS是最具成本效益的减排解决方案之一;在某些情况下,低至15~25美元/吨CO2。国际能源署制定了与《巴黎协定》路径相一致的清洁技术方案(CTS),在该方案中CCUS贡献了整个工业部门所需减排量的近五分之一。

在清洁技术方案中,到2060年,工业生产过程中或将完成28吉吨以上的二氧化碳(GtCO2)捕获量,其中绝大多数来自水泥、钢铁和化工部门。在本世纪20年代,CCUS或将在这3个子部门取得了重大进展。2030年捕获的二氧化碳排放量迅速扩大,2060年捕获量或达到近1.3GtCO2

随着能源系统追求净零排放的雄心不断增长,CCUS的作用将变得更加明显。特别是需要继续加大对CCUS的部署,以实现工业脱碳化,并通过CCS支持生物能源的负面排放。

在清洁技术方案中,2017~2060年水泥、钢铁和化工部门全球直接二氧化碳累计减排量

普通技术方案和清洁技术方案中,从目前到2060年水泥、钢铁和化工部门二氧化碳捕获量

正常技术方案和清洁技术方案中的二氧化碳排放量,按部门划分

清洁技术方案情况下,2017~2060年全球直接二氧化碳排放量(按行业分部门划分)

CCUS对2017~2060年各部门减排的贡献

在清洁技术方案情况下2025~2060年工业中二氧化碳捕获量(按地区划分)

4.迫切需要采取政策行动,推进CCUS,支持产业转型

至关重要的是,CCUS在工业部门中的应用必须加快,并确定增加投资的机会。需要采取强有力和有针对性的对策,需要政府、行业、金融服务和利益攸关方之间的伙伴关系。本报告重点介绍了工业脱碳化中对CCUS方面投资形成支持的几个关键优先事项和战略,包括:

—推进在具有共享二氧化碳运输和存储基础设施的工业区发展CCUS枢纽,降低了将碳捕获纳入工业生产流程的设施成本。这可以吸引新的投资,同时在气候限制的条件下维持现有设施。

—通过公共和私有部门采购措施建立包括钢铁和水泥在内的低碳材料市场,将为企业转向低碳生产提供一个强烈信号。

—为具有竞争力和低成本的CCUS项目早期投资提供便利,为技术深化发展提供重要的经验和教训,此外并支持相关基础设施的发展。


报告:国际能源署_《通过碳捕获、利用与封存(CCUS)实现工业变革》


来源:ERR能研微讯

本文系碳视界授权转载,转载、复制或以任何其他方式使用请联系原作者。

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