為傳播綠色低碳理念，分享綠色低碳發展經驗，深圳市發展和改革委員會圍繞清潔能源、工業節能降碳、綠色交通、綠色建筑、低碳技術等領域，每年評選出一批城市綠色低碳場景示范基地，以打造“低碳樣板”，樹立“綠色先鋒”。
自2022年至今，已評選3屆。本期介紹的“華潤電力碳捕集、利用與封存(CCUS)工程示范項目”獲評2023城市綠色低碳場景示范基地。2024年示范基地已于10月28日在深圳國際低碳城論壇開幕式上舉行授牌儀式。
10月18日起，深圳國際低碳城論壇聯合讀特新聞客戶端，推出《探訪“低碳樣板”》系列報道，帶大家走進城市綠色低碳場景示范基地，沉浸式體驗綠色低碳創新設計，了解節能降碳背后的“黑科技”。
長期以來，火力發電一直是二氧化碳排放“大戶”。統計數據顯示，2023年，全國單位火電發電量二氧化碳排放約821克/千瓦時;2021年，國內火力發電行業二氧化碳排放量約46.9億噸，占全國總排放的40%左右。
如何實現電力行業的節能降碳?在華潤電力深汕公司(以下簡稱“深汕公司”)的電廠里，藏著這樣一位“捕碳高手”，它不僅能精準地“捕捉”煙氣中的二氧化碳，每年二氧化碳捕集能力2萬噸，還能點“碳”成金，將二氧化碳變廢為寶，用于生產干冰及微藻固碳。它就是由深汕公司建設的深圳首個碳捕集、利用與封存(CCUS)工程示范項目。
華潤電力深汕公司建成廣東省首個百萬“超低排放”電廠。
“抓走”煙氣中的二氧化碳
什么是碳捕集?據CCUS運營工程師趙偉明介紹，碳捕集是將工業生產過程中排放的二氧化碳收集起來，避免其直接排放到大氣中的技術。“以我們燃煤火電廠為例，電廠排放煙氣二氧化碳濃度為12%-16%，經過碳捕集裝置后，排出的煙氣二氧化碳濃度可以降到1%以下。”
在發電廠的園區內，記者看到兩個數十米的“高塔”，它們是胺法碳捕集的核心裝置——二氧化碳吸收塔和解吸塔。“胺液是該系統的捕碳‘利器’，它能夠在吸收塔中將煙氣中90%以上的二氧化碳‘抓走’。凈化后的煙氣排入大氣，而胺液則帶著二氧化碳進入解吸塔，在這里二氧化碳被提純出來，進行二次利用。”趙偉明說道。
胺法碳捕集系統。
據悉，目前深汕公司碳捕集測試平臺每年二氧化碳的捕集能力為2萬噸，相當于一輛小汽車行駛8萬公里的排放量或1333公頃的森林每年的固碳量，產出的液態二氧化碳可達到食品級要求。
記者了解到，CCUS是目前唯一能夠在利用化石燃料的同時大幅度減排二氧化碳的技術。“除了火電廠外，只要是碳排放量高的行業，如鋼鐵、水泥等，未來都將用到碳捕集技術。”在趙偉明看來，碳捕集是應對氣候變化、實現“雙碳”目標的“必由之路”。
亞洲首套：捕碳能力的“主考官”
不僅自身是“捕碳高手”，作為世界第三套、亞洲首套基于超超臨界火電廠的多線程碳捕集測試平臺，深汕公司的CCUS項目還有一個重要身份，那就是捕碳能力的“主考官”。
“吸收劑是化學吸收法捕集二氧化碳的核心技術，各家企業和科研機構都有自己的‘配方’。吸收劑從實驗室走向市場的重要一步，便是在工業裝置上進行驗證。”趙偉明告訴記者，深汕公司建成碳捕集測試平臺后，從小試到中試，再到萬噸級的工業裝置，形成了完整的研發流程，大大降低了行業的“試錯成本”。
趙偉明介紹測試平臺的數字化監測系統。
“特別是一些需要大規模應用的吸收劑，如果直接投入應用，其胺液的成本可達上千萬元，而在測試平臺進行驗證成本僅需幾十萬元，有效降低了大規模碳捕集技術應用的風險。”趙偉明表示，測試平臺為CCUS技術的放大、驗證和優化提供低成本的技術支持，對推動行業發展具有重要意義。
為了精準考察吸收劑的各項指標，測試平臺的碳捕集裝置中，布滿了密密麻麻的測點，循環量、煙氣流量、煙氣組分、再生壓力等重要參數，都在數字化系統中實時顯示，通過這些監測結果，來不斷調整吸收劑“配方”運行參數，從而達到最佳捕集效果。
利用平臺研發優勢，深汕公司還與國內外頂尖高校和科研院所建立合作關系，通過“產學研”合作模式，自主研發了“潤胺系列”新型復合胺吸收劑，其二氧化碳捕集率大于90%，綜合能耗大大降低，環保性能提升顯著。
變碳為寶：發電廠里養微藻
從煙氣中捕集到的二氧化碳有什么用?深汕電廠另辟蹊徑，開展了微藻固碳的項目研發，建成了國內首個立柱式微藻光合反應器減排轉化燃煤電廠煙氣二氧化碳的示范工程。
踏入微藻陽光房，仿佛步入一片“森林氧吧”，在一排排透明的立柱反應器中，綠藻正通過光合作用，不斷“吞噬”著提純后的二氧化碳。
微藻在陽光房里吸收二氧化碳。
“微藻將吸收的二氧化碳轉化為體內的有機物，只需7天就能采收，經過加工后，可以開發出多種高價值產品。例如，柵藻可用于魚蝦和蛋雞養殖，螺旋藻可制成營養保健品。”據CCUS微藻研發工程師劉想介紹，微藻具有光合效率高、繁殖快、適應環境能力強等優點，其固碳能力是森林的10倍-50倍。
劉想在實驗室中對藻液進行鏡檢。
經過多年的研發工作，深汕公司的微藻固碳項目已經有了產業化應用方向。“公司計劃建立‘藻光一體化’產業園，將微藻養殖和光伏發電相結合，預計投產后，每年將帶來1000萬元的經濟收益。”劉想說道。
自2014年啟動可行性研究至今，華潤電力深汕公司的CCUS項目已經走過了十年的探索歷程。值得一提的是，項目的成功實踐經驗最終形成了兩項廣東省地方標準：《燃煤電廠二氧化碳捕集測試平臺運行技術規范》和《燃煤電廠膜法碳捕集運行技術規范》，并將于2025年1月28日起正式實施。
(文中配圖由深圳國際低碳城論壇及華潤電力深汕公司提供) (作者：讀特新聞記者 嚴偲偲)
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