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1、-1-2022!74#$27%&$&$546%直接空气直接空气捕获捕获:实现净零:实现净零排放排放的关键技术的关键技术 !#$%!#$%2022 年 4 月 1 日,国际能源署首次发布直接空气捕获:实现净零排放的关键技术。报告指出,直接空气捕获技术日益受到关注,未来将在实现净零排放过程中发挥重要作用,但目前成本较高,不过具有极大下降空间。扩大直接空气捕获技术部署需重点考虑拓展价值链、能源需求、碳足迹、水和土地足迹等因素,并选择最佳场址。报告提出,可以采取规模化示范、创新整体价值链、确定和开发碳封存技术、制定国际认证和核算方法、开展评估和加强国际合作等重点行动扩大技术部署。赛迪智库材料工业研究所
2、对该报告进行了编译,期望对我国相关部门有所帮助。!&(%!&(%)*+,)*+,-./0-./01212&34&34 5 55 5-1-直接空气捕获(DAC)技术在实现净零排放过程中发挥着日益重要的作用。直接从空气中捕获二氧化碳并将其永久封存,可清除大气中的二氧化碳,为清除历史遗留排放提供解决方案,同时也为平衡难以避免的排放提供解决方法。从空气中捕获的二氧化碳还可用作原料,生产从合成燃料到食品和饮料等各种产品。在国际能源署对 2050 年净零排放进行的展望中,2030 年,直接空气捕获技术将捕获超过 8500 万吨二氧化碳,2050 年这一数字将达到约 9.8 亿吨,远超目前仅 1 万吨的捕获
3、规模。本报告探讨了直接空气捕获技术发展现状及其面临的机遇和挑战,分析了其降低成本的潜力、未来的能源需求,以及建设直接空气捕获设施的最佳选址。最后,报告还提出了直接空气捕获投资的关键驱动因素以及相关重点政策行动。()*+,()*+,-.-./0/0#1234#123455(一一)直接空气)直接空气捕获捕获技术技术在实现净零目标方面的作用在实现净零目标方面的作用 为引导全球能源体系在 2050 年实现净零排放,不能仅依赖基于自然的解决方案,还要结合基于技术的脱碳方法1,即,直接空气捕获与封存(DACS)2、碳捕获与封存型生物能源(BECCS)。1 脱碳方法是指直接或间接从大气中吸收二氧化碳并将其永
4、久封存的方法。2 直接空气捕获与封存是一种脱碳方法,包括基于自然的解决方案(例如,植树造林和再造林)、增强型自然过程(例如,生物炭)以及基于碳捕获与封存(CCS)技术的解决方案。-2-在净零展望中,这两项技术预计会发挥越来越大的作用(见图 1)。6 17)*89:;?-./012ABCDE12F5到 2030 年,直接空气捕获的二氧化碳可达 9000 万吨/年,目前为 7700 吨/年。到 2040 年,这一数字将显著增加到 6.2 亿吨。到 2050 年,该数字将达到 9.8 亿吨。20202050 年,通过直接空气捕获将累计捕获约 120 亿吨二氧化碳,占该时期所有碳捕获增量的 11%。到
5、 2050 年,通过直接空气捕获的二氧化碳将占碳排放量的 13%左右,其中 64%的二氧化碳将被封存,并与碳捕获与封存型生物能源技术共同作用,以平衡交通、工业和建筑领域剩余排放量,打造净零排放的能源体系。到 2050 年,在直接空气捕获的二氧化碳中,约有 3.5 亿吨(占总量的 36%)二氧化碳,将与氢气结合,用于生产合成碳氢燃料,特别是航空业用合成燃料,这将满足当年三分之一左右的航空燃料需求。航空运输业仍是脱碳面临的最具挑战性的行业之一,而生物质直接空气捕集单位:百万吨直接空气捕获 生物质 -3-直接空气捕获技术将为航空运输业提供为数不多的减排方案。在净零展望中加大对直接空气捕获技术的部署,
6、意味着20202050 年,平均每年需增加 30 多个年捕获 100 万吨的直接空气捕获工厂。该部署将取决于其成本竞争力,以及低碳能源和关键消耗品的可用性。到 2050 年,直接空气捕获 10 亿吨二氧化碳,需要消耗约 6 艾焦耳低碳能源(见图 2),其中所需热能约占能源总需求量的 90%。6 27)*89:-./012A;GHIJFKLMBCDE12FKNM5(二二)直接空气)直接空气捕获捕获技术技术部署现状部署现状 目前全球已有 18 座直接空气捕获工厂投入运营,它们分别位于加拿大、欧洲和美国(见图 3)。这些工厂大部分规模很小,并热力电力单位:艾焦耳单位:十亿吨二氧化碳二氧化碳捕集二氧化