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。
現代工業生產點亮文明星火的同時，二氧化碳溫室效應正嚴重破壞地球自然環境和生態系統。降碳減排，迫在眉睫。
習近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學習時指出，我國已進入新發展階段，推進“雙碳”工作是破解資源環境約束突出問題、實現可持續發展的迫切需要，是順應技術進步趨勢、推動經濟結構轉型升級的迫切需要。
2022年1月，習近平總書記在山西瑞光熱電有限責任公司考察調研，就“雙碳”目標、煤炭多元化利用和能源保供作出重要指示。
牢記領袖囑托，推進“雙碳”工作，既對綠色低碳轉型提出現實要求，又為企業高質量發展帶來新的發展機遇。作為能源大省，圍繞“能源革命”探索創新，貫徹落實能源產業“五個一體化”融合發展戰略部署，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為食品級，將二氧化碳轉化為碳納米管及其下游產品，二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇……從技術研發到場景拓展，我省在二氧化碳捕集、利用和封存技術（CCUS）方面不斷進行創新和探索。
技術賦能
推動碳排放大戶降碳減排
捕集、利用和封存技術……逐漸走進大眾視野的CCUS技術如何實現降碳減排？簡言之，就是將二氧化碳從工業過程、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技術是化石能源、火電行業和減排難度較大的行業實現近零排放的重要技術選擇。
我省傳統優勢產業大多是能源消耗大、碳排放量高的產業，通過CCUS技術，諸多碳排放大戶不僅有望實現降碳目標，還可建設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商。
時值盛夏，在晉中市榆次區烏金山的懷抱中，一處藍白相間的廠區與蔥翠的植被相映成景。由山西國際能源集團（格盟國際）有限公司獨資建設的山西瑞光熱電有限責任公司坐落于此，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%的工業級液體二氧化碳和99.96%的食品級液體二氧化碳，應用于飲料、煙草、食品冷藏保鮮等行業。
據了解，在已建成項目的基礎上，該集團公司與懷柔國家實驗室山西基地合作，擬在瑞光熱電建設大規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，并為延長下游產品產業鏈奠定基礎。
在推動能源綠色低碳發展上，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電集團，改造后機組各項排放指標均優于燃氣發電機組，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略目標，供電與供熱齊抓，轉型與低碳并重，在做好傳統能源供給保障的同時，積極探索能源革命綜合改革，以實際行動奮力續寫國際能源踐行能源革命、推動和實現‘雙碳’目標的企業篇章。”該集團黨委書記、董事長曹陽說。
科技創新
讓全產業鏈向規模化延伸
我國要在2060年前實現碳中和，基本路徑是：促進能源電力系統低碳化、電氣化、智能化，（無法電氣化的領域）低碳燃料轉化以及應用負排放技術。
從碳達峰到碳中和的過程是經濟增長與二氧化碳排放從相對脫鉤走向絕對脫鉤的過程。數據顯示，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%的經濟增長，相當于少用了約14億噸標準煤，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；全球首座萬噸級二氧化碳直接利用工業實驗示范工廠投產……試點示范項目規模不斷壯大，我國二氧化碳捕集、利用與封存技術（CCUS）全產業鏈規模化發展取得了長足進步。
我省也加快了推進煤炭產業和降碳技術一體化的發展步伐，重點在二氧化碳深部煤層封存及驅替煤層氣、碳納米管制造、加氫制甲醇等方面強化技術攻關和產業應用，力爭在相關領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。
我省擁有優越的風光電資源優勢，如何將不穩定的風光電資源充分利用起來？吉利通過科研和實踐提出“當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的熱催化反應合成甲醇”，將風光發電間歇不穩定的能量存儲起來再利用。
吉利參與建設了全球首個規模最大的二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇工廠，其利用焦爐氣中的氫氣與從工業尾氣中捕集的二氧化碳合成綠色低碳甲醇，每年可生產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“雙碳”目標的現實選擇和有效路徑。今年5月，省工信廳等十部門聯合發布了《關于加快推動全省甲醇汽車推廣應用的若干措施》，加速建設以重卡貨運為主的甲醇汽車綠色交通體系，為我省加快建設綠色低碳循環發展經濟體系提供支撐。
作為全省首批“鏈主”企業，吉利汽車晉中基地的汽車產業鏈條最長、產量最大、資質最全。今年，全球首款醇電混動轎車下線，全國首條年產1萬臺甲醇重卡生產線投產，“晉中產吉利造”的甲醇重卡已在我國多地的公路上奔跑，其經濟性、實用性、環保性、安全性得到實踐印證，受到市場青睞。
依托“鏈主”企業，疊加資源優勢，晉中市把新能源汽車、甲醇汽車和甲醇化工產業協同發展作為引領先進制造業擴能的“一號工程”，拓展甲醇重卡應用場景，打造醇、運、站、車全鏈條甲醇經濟新生態。
多向探索
讓山西碳經濟實現特色發展
目前來看，我國在二氧化碳捕集、利用和封存技術研發、試驗示范和商業化探索方面已開展大量工作，但整體處于工業示范階段。有專家分析稱，目前在世界范圍內CCUS技術產業化仍受限于成本居高不下、應用場景局限、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，從試點示范到規則制定，CCUS技術和應用在我省落地開花，在煤炭清潔高效利用上探索出山西碳經濟特色發展之路。
中國科學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備》以及參與制定的兩項團體標準由中國工業節能與清潔生產協會正式發布實施。該系列標準規范和加強了相關行業對固體吸附法二氧化碳捕集關鍵設備設計、加工、檢測、運行維護的管理，可進一步促進我國碳捕集、利用技術進步和推廣創新成果。
國電電力大同發電有限責任公司《大型燃煤電廠化學鏈礦化CCUS成套技術研發及降碳新模式應用》成果入選“十四五”綠色低碳綜合能源發展暨煤電機組“三改聯動”示范案例，并榮獲“十四五”熱電產業節能減排技術創新獎一等獎、“十四五”熱電產業節能減排首臺（套）技術裝備獎。
據悉，國電電力大同公司火電廠二氧化碳化學鏈礦化CCUS技術，將含鈣較高的工業固廢如電石渣、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建化學鏈礦化反應，最終得到具有經濟價值的微米級碳酸鈣產品。這一成果不僅意味著我國相關技術創新和工程化取得了重大突破，更為低能耗、低成本、規模化、可持續的減排二氧化碳提供科學可靠的技術支撐。
山西清潔碳經濟產業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化碳納米管產業化示范系統。這套系統把經過脫硝除塵、脫硫超低排放后的煤電鍋爐煙氣抽取過來，經過冷卻、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，實現了近零排放。
“煤炭產業和降碳技術一體化是主動應對碳中和的戰略之舉，是山西煤炭產業安全高效綠色持續發展的發力點之一。”山西清潔碳經濟產業研究院院長宋維寧表示，從電廠煙氣中捕集二氧化碳并轉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用，是深化煤炭梯級高值利用的具體體現。碳納米管是目前已知的二氧化碳轉化利用附加值最高的產品之一，碳納米管在新能源汽車鋰電池中的應用開啟了一個千億級的碳經濟時代。
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創新、探索和前進。（冷雪）
轉自：山西日報
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