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多措并举推广新兴碳利用技术

新闻分类:技术交流来源:发布日期:2025-04-18

作为工业领域第三大碳排放源,化工行业的高碳排特性与原料高度依赖化石能源的矛盾日益凸显。在“双碳”目标驱动下,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术已成为化工行业绿色转型的重要抓手,其中新兴碳利用技术的推广应用是关键。将捕集的二氧化碳(CO2)转化为高附加值化学品,既能直接减少碳排放,又可推动资源循环利用,对保障能源安全、提高产业竞争力具有双重战略价值。

“十四五”期间,国家已将碳利用技术列为低碳技术的重点支持领域,鼓励相关技术研发和示范工程建设。当前,我国化工行业碳利用技术呈现“传统改造”与“新兴突破”并行的格局。用于传统改造的技术成熟度相对较高,技术应用成本低,市场推广形势好。一些新兴碳利用技术如电催化CO2、生物催化CO2、可再生能源与化工耦合制化学品等技术的研究进展显著,但大多仍停留在实验室或中试示范阶段,大规模商业化应用亟须系统性突破。

具体而言,目前新兴碳利用技术推广应用瓶颈有三。

首先,存在经济性失衡,成本与收益难以匹配。当前新兴碳利用技术普遍存在成本高、溢价低的双重困境。以CO2加氢制甲醇为例,绿醇综合成本高达3500元~4500元/吨,其中绿氢和CO2等原料成本占比达70%~80%。尽管该技术可显著减少碳排放,但高昂的原料成本制约了技术的经济性。同时绿色产品认证体系缺位,导致产品溢价等不确定性因素增加,使该技术在市场推广和应用时受限。

其次,产业链协同不足,供需错配且设施缺失。化工企业排放的CO2纯度较低(60%~90%),而电子化学品等高端应用需99.99%的高纯CO2,提纯成本增加30%。此外,我国尚未建成跨区域CO2运输管网,200千米以上陆运成本占比超50%,制约了CO2规模化应用。

再次,政策机制滞后,激励不足且风险集中。政策支持力度与市场需求脱节,当前碳交易价格在70元~90元/吨,而CCUS的成本在150元~400元/吨,难以驱动企业投资。对比美国45Q税收抵免(对CO2利用奖励35美元/吨),我国缺乏长期稳定的财税激励。同时,首台(套)技术面临无保险覆盖(设备故障无兜底)、无融资渠道(技术资产难抵押)、无退出机制(失败项目沉没成本高)的“三无”风险。

为此,我们提出如下破局建议。

当前,新兴碳利用技术正处于从实验室走向市场的关键期,建议构建“技术—政策—市场”协同生态,通过技术创新降本、政策精准激励、产业链协同破局,打通“减排—增值”闭环,真正释放其规模化应用潜力。

一是技术创新驱动全链条降本。突破关键催化剂和核心反应器,提升催化剂寿命、原料转化率和产物选择性;攻关低成本高效节能反应体系。例如通过优化催化剂性能,采用无循环工艺流程,提升能量利用率,降低能效损失。

强化工艺集成优化,推动绿电—绿氢—化工耦合。通过风光储一体化系统匹配电解制氢与CO2转化协同,降低间歇性供电导致的能效损失。

构建规模化效应,降低绿氢和CO2捕集成本。另外也可通过设备大型化来降低单位生产成本。

二是政策、制度要精准发力。建议强化财税激励,对CO2衍生品实行增值税即征即退(如退税率50%),对首台(套)装备给予一定的购置补贴。探索“碳汇银行”模式,支持企业质押碳资产获取低息贷款。强制市场创造,在政府采购、重大工程中设定CO2基材料最低使用比例;对高碳足迹化工产品征收阶梯式碳税,推动下游企业采购低碳替代品。

提高首台(套)技术装备应用的税收政策优惠水平。对于生产企业采用首台(套)技术或购置首台(套)产品,扩大享受税收抵免、固定资产加速折旧等税收优惠政策的范围和比例。

三是实现产业链基础设施协同。通过构建CO2管网基建,在内蒙古、宁夏等CCU集群区优先建设跨区域CO2输送管网,降低运输成本。

完善标准化体系,制定碳足迹核算等国家标准,推动与国际ISO标准互认,破除欧盟碳关税(CBAM)壁垒。

当前,碳利用市场推广正处于瓶颈期,需以系统性方案打通堵点。在即将到来的“十五五”期间努力降低CCU技术成本,提高市场渗透率,催生低碳化工新业态,为全球碳中和贡献中国方案。(中国五环工程有限公司技术开发研究院)