http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-12 04:28:13 來源:艾斯本

2022年4月創下亞洲四月最熱記錄。7月,熱浪席卷整個歐洲,尤其是英國——yingguoqixiangjuchengjinxiaweiyingguoyoujiluyilaizuiredexiatian。quanqiubiannuanzhengzaijiasubeijihenanjidebingshanronghua,haipingmianshangshengduiyazhouyanhaidiquhedaoyugouchenglehuanjingweixie,zhedaozhiyazhoudiqukongtiaoyongdianjizeng,yongyubaohuyanhaichengshihenongyediqudejichusheshizhichuyeyuelaiyuegao,suoyouzhexieduiyazhoujingjideyingxiangzhengzhujianxianxian。
全球20%的碳減排要靠碳捕集實現。碳捕集有兩種方法:對工業固定點源排放的二氧化碳進行處置捕集和對溫室氣體排放源自分布源進行捕集處理的直接空氣捕集(DAC)。前者通過化學處理過程,去除發電和工業煙氣中的二氧化碳;後者使大量空氣通過清除係統,以除去大氣中的二氧化碳。無論采用哪種方法,碳都必須通過碳捕集與封存(CCS)來儲存,或通過碳捕集與利用(CCU)來再利用。
兩種方法都需要大量能源(通常是可再生能源)來實現碳捕集目標,因此數字技術解決方案是優化和改善CCS和CCUS經濟效能的關鍵。
迫在眉捷的經濟要務
碳減排是煉化企業的第一要務,馬來西亞國家石油公司、印尼國家石油公司、泰國國家石油公司、中石化等亞洲能源巨頭紛紛公布了各自的可持續發展目標。主要利益攸關方也強調了實現淨零排放的緊迫性。美國證券交易委員會(SEC)fabulezhenduishangshigongsideqihouxiangguanpiluguizejianyi,ouzhoulvsexieyiduijianpaitichuyangeyaoqiu,touzijiehehuanbaoyoushuotuantiyeduikeshenjibaogaotichuyaoqiu,suoyouzheyiqiedouzaijiasuzheyijincheng。
其中一個關鍵的經濟因素是碳稅、碳信用和碳補償/碳抵消的定價。這種定價方式將從排放物中捕集和儲存的二氧化碳與價格掛鉤。目前在歐盟,二氧化碳交易成本已達到75美元。值得注意的是,碳稅也在上升。根據最近空客、微軟和其他幾家公司達成的碳信用交易,從空氣中清除並安全儲存的二氧化碳價格達到每噸100美元以上。這樣的價格水平無疑將使減排項目更具吸引力。
先進的創新可以降低碳捕集成本。碳捕集有助於世界向無碳能源過渡並兌現承諾。直接空氣捕集(DAC)技術正在成為清除大氣中積累的高濃度二氧化碳的一個長期解決方案,它幫助鋼鐵、水泥、航空運輸和農業等行業突破排放瓶頸。由於依賴高溫(鋼鐵冶煉)或需要濃縮燃料(航空運輸),這類行業在脫碳方麵的表現往往欠佳。
雖然直接空氣捕集技術取得了重大突破,但能耗仍然是最大的經濟挑戰。作為DAC領域公認的創新者,Heliogen首席執行官兼Carbon Capture Inc.創始人Bill Gross利用過程建模軟件,將太陽能技術的突破性效率與新的直接空氣捕集概念相結合,大幅改善了整體經濟性。
此外,由於直接空氣捕集能以更低的濃度從空氣中去除二氧化碳,因此這些工藝過程需要更有效的去除劑,如沸石、液體和固體溶劑。並行工程建模軟件正在幫助像Bill Gross和Carbon engineering Inc. (以及他們的合作夥伴1PointFive) 這樣的創新者評估數以千計的工藝過程方案,然後模擬放大,以權衡資本和運營成本,選擇設計方案,並迅速進入執行階段。
碳捕集與封存(CCS)
數字技術已經被大量用於碳捕集,以優化捕集係統的設計和運行。挪威蒙斯塔德技術中心(TCM)是全球最大的碳捕集測試和創新中心之一,TCM基於 AspenTech 的de先xian進jin建jian模mo解jie決jue方fang案an構gou建jian了le一yi個ge數shu據ju收shou集ji和he建jian模mo綜zong合he平ping台tai,以yi便bian從cong溶rong劑ji層ceng麵mian了le解jie捕bu集ji係xi統tong執zhi行xing的de關guan鍵jian細xi節jie。研yan究jiu成cheng果guo涵han蓋gai溶rong劑ji降jiang解jie和he回hui收shou,減jian排pai選xuan項xiang,如ru控kong製zhi工gong藝yi溫wen度du和he選xuan擇ze排pai放fang流liu中zhong的de除chu碳tan位wei置zhi。TCM正(zheng)在(zai)研(yan)究(jiu)將(jiang)用(yong)同(tong)樣(yang)的(de)模(mo)型(xing)用(yong)於(yu)碳(tan)捕(bu)集(ji)係(xi)統(tong)的(de)操(cao)作(zuo)員(yuan)培(pei)訓(xun)。考(kao)慮(lv)到(dao)世(shi)界(jie)經(jing)濟(ji)對(dui)碳(tan)捕(bu)集(ji)係(xi)統(tong)規(gui)模(mo)和(he)速(su)度(du)的(de)期(qi)望(wang),此(ci)類(lei)虛(xu)擬(ni)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)培(pei)訓(xun)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。
最早取得積極經濟效益的碳捕集項目原本是為了提高石油采收率(EOR)而將二氧化碳注入生產儲層。已經有多家公司有效執行了此類項目。北美最大的二氧化碳輸送公司金德爾摩根(Kinder Morgan)利用軟件創新成果創建了一個集成工作流程,以優化井位、優化生產、提高產量並將二氧化碳保持在儲層中。
在(zai)融(rong)資(zi)階(jie)段(duan),企(qi)業(ye)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)模(mo)擬(ni)和(he)經(jing)濟(ji)建(jian)模(mo)工(gong)具(ju),快(kuai)速(su)優(you)化(hua)設(she)計(ji)和(he)可(ke)用(yong)技(ji)術(shu),根(gen)據(ju)存(cun)儲(chu)目(mu)標(biao)選(xuan)擇(ze)匹(pi)配(pei)的(de)處(chu)理(li)係(xi)統(tong),並(bing)在(zai)隨(sui)後(hou)的(de)實(shi)施(shi)階(jie)段(duan),采(cai)用(yong)降(jiang)階(jie)建(jian)模(mo)和(he)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu),這(zhe)兩(liang)種(zhong)工(gong)具(ju)可(ke)以(yi)一(yi)起(qi)優(you)化(hua),以實現最安全和最有效的執行計劃。長遠來看,在碳管理係統的運行過程中,數字技術是實現可靠、透明的CCS資產績效審計的關鍵。

CCUS和長期解決方案
國際能源署(IEA)發布的《能源技術展望2020》報告認為,CCUS幾乎肯定會在溫室氣體(GHG)減排和全球能源轉型中發揮關鍵作用,這代表了一種普遍持有的觀點。當前的很多發電廠和工廠對CCUS進行了改造,以解決二氧化碳排放問題,這為快速擴大低碳藍氫生產規模提供了一個可行的途徑,也是目前打破重工業(如水泥和鋼鐵生產)排放瓶頸的最有效的方法。
美國能源信息署預計,從現在到2050年,全球能源需求將增加50%。這種不斷攀升的需求意味著,我們必須以更快、更有效和可持續的方式將能源提供給所有消費者——從工業、交通到家庭使用。轉向可再生能源以及更多相關的電氣化使用是一個重要的、持續的趨勢。雖然工業企業將化石燃料項目視為未來40年的重要能源來源,但全世界還要以更快腳步、超常力量高效實施各項碳捕集工程。