在“双碳”目标推进中,钢铁、水泥及化工等存量工业设施面临资产“搁浅”风险。CCUS 作为低碳零碳技术的关键组成部分,通过化学吸附、物理吸附或膜分离等技术,从燃煤锅炉烟气中捕集二氧化碳,将其转化为甲醇等化工产品或实施地质封存,实现了从“被动封存”到“主动利用”的范式转变。对现有设施进行 CCUS 改造,不仅能大幅降低碳排放,更能避免基础设施因无法运行至寿命终点而提前退役,从而规避高昂的搁浅成本及额外投资。然而,我国 CCUS 技术目前仍面临能耗高、成本大、利用与封存处于研发试点阶段等挑战,相关投资占比偏低制约了其规模化应用。厦门大学林伯强院长指出,未来应用程度取决于技术突破带来的成本下降及经济效益,需权衡低碳煤电与新能源配储能。当前,国家正鼓励开展 CCUS 与工业过程的全流程深度耦合技术研发,支持新技术中试验证,并在示范区推动 CCUS、BECCS 及 DAC 等关键技术的突破,以支持先进低碳负碳技术的示范落地。
大众普遍认为“双碳”是一场关于能源结构的革命,认为这是新能源产业者的利好信号,然而现实中,高能耗的工业部门却呈现出一种“进退维谷”的矛盾状态,这种认知偏差正在将传统重工业推向“被迫退役”的误区。在政策文件中,我们常看到对“低碳零碳技术”的鼓励,推广碳捕集利用与封存(CCUS)、电氢耦合等装备应用。但具体到执行层面,一个巨大的悖论横亘在眼前:我国是世界上最大的煤电、钢铁、水泥生产国,这些重点排放源的基础设施运行年限极长,寿命一般可达 40 年以上。若不采取特殊手段,在碳中和的严苛时间表中,这些设施几乎不可能运行至寿命结束。这意味着,如果只靠新建新能源设施,我们将面临高达数万亿元的基础设施搁浅成本。这种旧有的“新建替代”逻辑,正在制造一场无声的资产危机。
传统的二氧化碳减排思路主要依赖“碳捕集与封存”(CCS),即把二氧化碳抓起来埋进地下,这被视为一种被动的、成本高昂的“清理垃圾”行为。与之相比,CCUS 技术,特别是其中的“利用”环节,将二氧化碳视为一种廉价、丰富且可再生的“碳一资源”,并转化为具有经济价值的产品,实现了从“被动封存”到“主动利用”的范式转变。两者的本质区别不在于是否排放,而在于对碳元素的最终态度:是将其视为必须消除的废弃物,还是视为可循环利用的原材料。例如,尿素作为当前最成熟的大宗应用领域,年消耗二氧化碳超亿吨级;2025 年 11 月,吉丰能源碳循环经济项目在广东茂名破土动工,从园区热电厂烟气中捕集二氧化碳,依托合成氨原料优势生产颗粒尿素。在另一条经典路线中,中国石化上海院开发的多相催化技术已实现了电子级碳酸乙烯酯的工业生产。这不仅仅是技术的差异,更是商业逻辑的重构:前者是在为环境问题买单,后者是在为碳资源定价。
上一次绿色技术的爆发源于能源短缺或环保运动的兴起,当时公众通过购买节能电器、选择绿色电力快速融入“环保行者”的新阶层。但当前环境变量已发生根本变化:化石能源依然是能源安全的压舱石,而“双碳”目标的时限却被极度压缩。旧模式失效的原因在于它试图在短期内完成系统性的能源切换,而忽略了存量资产的巨大惯性;新模式兴起的土壤则在于“利用”环节带来的经济闭环可能。厦门大学林伯强院长指出,CCUS 技术目前处于通过技术突破降低成本的阶段,未来的应用程度取决于技术进步及经济效益,尤其是考虑碳排放成本后的低碳煤电与新能源配储能之间的比较权衡。当碳价机制完善,或者利用端产生足够收益时,CCUS 不再是单纯的投入,而是成为一种能够平衡能源安全与气候目标的必要选择。
在技术路线的选择上,旧模式强调单一环节的突破,认为只要捕集效率高就是成功;而新模式侧重全流程的深度耦合。在连接方式上,旧模式往往将 CCUS 视为末端治理,独立于生产流程之外;新模式则将其嵌入工业心脏,开展 CCUS 与工业过程的全流程深度耦合技术研发及示范。在呈现形式上,旧模式忽视了对现有基础设施的改造价值,认为老旧设备效率低、污染重;新模式必须强化对现有设施的延寿改造,利用 CCUS 技术对能源和工业部门的基础设施进行改造,能够大规模降低现有设施的碳排放,避免碳约束下大量基础设施提前退役而产生的高额搁浅成本。在目标人群上,旧模式主要针对新建的新能源项目;新模式则必须覆盖钢铁、水泥、化工等难减排行业,为这些行业实现深度脱碳提供关键技术支撑。在产品策略上,旧模式追求技术的完美性,往往导致成本高昂;新模式则追求经济可行性,通过化学法、吸附法、膜法等技术分离捕集燃煤锅炉烟气中的二氧化碳,并实施高效驱油、制备甲醇等资源化利用,或因地制宜实施地质封存,让技术本身具备造血能力。
在营销诉求上,旧模式强调“零排放”的道德高地,试图用口号掩盖成本问题;新模式侧重“负成本”的早期机会,合理的碳定价机制可使 CCUS 技术具有更好的经济可行性。在情感连接上,旧模式让企业感到是“被监管”的压力;新模式则让企业看到是“资源变现”的机遇,将二氧化碳视为一种廉价、丰富且可再生的碳一资源并转化为具有经济价值的产品。在沟通目标上,旧模式试图证明新能源是唯一出路;新模式则致力于证明在特定条件下,依靠 CO2 化工、生物、地质利用带来的可观经济收益便能够抵消捕集、运输、封存环节的相关成本,实现 CCUS 技术的负成本。这种转变要求我们不再单纯地看待减排,而是将其视为一种复杂的资源配置过程。
作为低碳零碳技术体系的关键一环,CCUS 不仅是能源结构转型的“安全阀”,更是避免巨额基础设施搁浅成本、推动存量资产延续寿命的核心手段。通过化学吸附、物理吸附及膜分离等技术从燃煤锅炉烟气中分离二氧化碳,并实施高效驱油、制备甲醇等资源化利用或因地制宜的地质封存,该技术实现了从“被动封存”到“主动利用”的范式转变,将二氧化碳转化为廉价可再生的碳一资源。IPCC 研究指出,若不采用 CCUS,多数气候模型将无法实现 21 世纪末温升控制在 2℃以内的目标,即便勉强达成,减排成本也将平均激增 138%;唯有将其与能效提升、储能、氢能等技术组合,才是实现碳中和最经济可行的路径。当前,我国正鼓励开展 CCUS 与工业过程的全流程深度耦合研发,重点支持化学吸附、物理吸附及膜分离等新技术的中试验证与示范应用,推动绿色工厂及重点排放单位落地项目,以利用 CCUS 技术对能源和工业部门的基础设施进行改造,大规模降低现有设施的碳排放。尽管厦门大学林伯强院长指出,CCUS 正处于通过技术突破降本的关键阶段,其未来应用高度依赖于技术进步与经济效益的平衡,且当前相关投资占比偏低、能耗与成本问题尚存,利用与封存技术距离大规模商业化仍有距离,但通过加强科研经费投入并突破 BECCS、DAC 等关键瓶颈,CCUS 终将在降低现有设施碳排的同时,构建起真正的循环经济。
这场关于存量资产的博弈,最终将不再取决于谁的声音更响亮,而取决于谁能率先在“碳资源”与“碳成本”的算式中找到平衡点。CCUS 技术的成熟度,不应仅以捕集效率或封存深度来衡量,更应看其能否在钢铁、水泥及化工等难减排行业中,将二氧化碳从“环境负债”转化为“经济资产”。当技术突破能够显著降低能耗,且碳定价机制足以覆盖全链条成本时,CCUS 便不再是悬在头顶的达摩克利斯之剑,而是支撑传统工业平稳过渡的坚实底座。
未来的工业图景,将是新旧动能深度耦合的产物:一方面,新能源持续提供清洁电力;另一方面,CCUS 技术嵌入现有设施,通过全流程深度耦合实现深度脱碳。这种路径既避免了因激进转型导致的数万亿资产搁浅,又保留了能源安全的压舱石。国家推动的示范区建设与技术攻关,其核心意义不在于制造新的技术孤岛,而在于验证一种可复制、可推广的商业闭环。只有当“利用”端产生的收益能够对冲“捕集”与“封存”的投入,CCUS 才能真正从政策倡导走向市场自觉。
CCUS 作为低碳零碳技术体系的关键一环,其核心价值在于通过化学吸附、物理吸附及膜分离等前沿工艺,将传统高耗能行业的二氧化碳从“环境负债”重构为可再生的“碳一资源”。这一转变不仅推动了从被动封存向主动利用的范式升级,更通过全流程深度耦合技术研发,实现了与工业过程的无缝衔接。尽管当前我国在能耗控制与成本优化上仍面临挑战,利用与封存环节多处于研发试点阶段,且相关投资占比偏低制约了规模化进程,但该技术对存量资产的战略意义日益凸显。通过对能源及工业基础设施的改造,CCUS 能大幅降低现有设施碳排放,有效规避因碳约束导致的巨额基础设施搁浅成本,避免大量资产在寿命期前提前退役。正如厦门大学林伯强院长所言,技术的未来取决于成本突破后的经济权衡;随着示范区在 CCUS、BECCS 及 DAC 等关键瓶颈上的攻关,一旦技术成熟度提升并匹配合理的碳定价机制,CCUS 便将成为支撑传统工业平稳过渡、平衡“碳资源”与“碳成本”的坚实底座。
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