通過(guò)碳捕獲、利用與封存實(shí)現(xiàn)工業(yè)變革

1、工業(yè)生產(chǎn)必須發(fā)生變革，以實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo) 

工業(yè)是社會(huì)繁榮的基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心。工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)的材料構(gòu)成了支撐現(xiàn)代生活方式的建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備和商品。

如今，工業(yè)幾乎占化石燃料和工業(yè)過(guò)程燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量的四分之一，以及全球能源需求的40%。持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城市化，特別是在發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體，將支撐對(duì)水泥、鋼鐵和化工產(chǎn)品的強(qiáng)勁需求。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)定的氣候目標(biāo)，未來(lái)這些材料的生產(chǎn)必須更加高效，并且二氧化碳的排放得到進(jìn)一步的控制。

過(guò)去四十年主要工業(yè)產(chǎn)品、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和人口的全球趨勢(shì) 

選定工業(yè)份部門(mén)的過(guò)程排放情況

2、工業(yè)排放是最具挑戰(zhàn)性的減排問(wèn)題之一  

二氧化碳減排的挑戰(zhàn)是艱巨的。從技術(shù)和財(cái)政角度來(lái)看，工業(yè)部門(mén)的排放量是能源系統(tǒng)中最難減少的排放之一。

四分之一的工業(yè)排放是由化學(xué)或物理反應(yīng)引起的非燃燒過(guò)程所產(chǎn)生，因此無(wú)法通過(guò)使用替代燃料來(lái)避免。這對(duì)水泥部門(mén)來(lái)說(shuō)是一個(gè)特別的挑戰(zhàn)，這是由于65%的排放來(lái)自石灰石的焙燒，石灰石是水泥生產(chǎn)的化學(xué)過(guò)程。

此外，該部門(mén)三分之一的能源需求用于提供高溫?zé)崃俊幕剂限D(zhuǎn)向低碳燃料或發(fā)電以產(chǎn)生這種熱量將需要對(duì)設(shè)施進(jìn)行改造，并大幅增加電力需求。

工業(yè)設(shè)施是長(zhǎng)壽命的資產(chǎn)—長(zhǎng)達(dá)50年—因此有可能將排放"鎖定"數(shù)十年。競(jìng)爭(zhēng)激烈、利潤(rùn)率低的國(guó)際商品市場(chǎng)加劇了企業(yè)和決策者面臨的挑戰(zhàn)。

2000~2017年選定國(guó)家的人均材料消費(fèi)和人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值

1990~2017年工業(yè)分部門(mén)最終能源需求和直接二氧化碳排放量

2017年工業(yè)分部門(mén)最終能源消費(fèi)量和直接二氧化碳排放，按地區(qū)劃分

1990~2017年全球工業(yè)最終能源需求中的化石燃料（左）和2017年選定工業(yè)分部門(mén)最終能源需求，按燃料劃分（右）

2017年中國(guó)鋼鐵、水泥和部分石化產(chǎn)品產(chǎn)量

3、碳捕獲、利用與儲(chǔ)存（CCUS）對(duì)工業(yè)脫碳化至關(guān)重要

CCUS在全球范圍內(nèi)的大型項(xiàng)目

全球大型CCUS設(shè)施捕獲的二氧化碳（按部門(mén)劃分）

需要一套技術(shù)和方法以應(yīng)對(duì)脫碳的挑戰(zhàn)，同時(shí)支持行業(yè)的可持續(xù)性和增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。碳捕獲、利用與儲(chǔ)存（CCUS）技術(shù)可在工業(yè)部門(mén)二氧化碳減排方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

對(duì)于某些工業(yè)和燃料轉(zhuǎn)化過(guò)程，CCUS是最具成本效益的減排解決方案之一；在某些情況下，低至15~25美元/噸CO2。國(guó)際能源署制定了與《巴黎協(xié)定》路徑相一致的清潔技術(shù)方案（CTS），在該方案中CCUS貢獻(xiàn)了整個(gè)工業(yè)部門(mén)所需減排量的近五分之一。

在清潔技術(shù)方案中，到2060年，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中或?qū)⑼瓿?8吉噸以上的二氧化碳（GtCO2）捕獲量，其中絕大多數(shù)來(lái)自水泥、鋼鐵和化工部門(mén)。在本世紀(jì)20年代，CCUS或?qū)⒃谶@3個(gè)子部門(mén)取得了重大進(jìn)展。2030年捕獲的二氧化碳排放量迅速擴(kuò)大，2060年捕獲量或達(dá)到近1.3GtCO2。

隨著能源系統(tǒng)追求凈零排放的雄心不斷增長(zhǎng)，CCUS的作用將變得更加明顯。特別是需要繼續(xù)加大對(duì)CCUS的部署，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)脫碳化，并通過(guò)CCS支持生物能源的負(fù)面排放。

在清潔技術(shù)方案中，2017~2060年水泥、鋼鐵和化工部門(mén)全球直接二氧化碳累計(jì)減排量

普通技術(shù)方案和清潔技術(shù)方案中，從目前到2060年水泥、鋼鐵和化工部門(mén)二氧化碳捕獲量

正常技術(shù)方案和清潔技術(shù)方案中的二氧化碳排放量，按部門(mén)劃分

清潔技術(shù)方案情況下，2017~2060年全球直接二氧化碳排放量（按行業(yè)分部門(mén)劃分）

CCUS對(duì)2017~2060年各部門(mén)減排的貢獻(xiàn)

在清潔技術(shù)方案情況下2025~2060年工業(yè)中二氧化碳捕獲量（按地區(qū)劃分）

4、迫切需要采取政策行動(dòng)，推進(jìn)CCUS，支持產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

至關(guān)重要的是，CCUS在工業(yè)部門(mén)中的應(yīng)用必須加快，并確定增加投資的機(jī)會(huì)。需要采取強(qiáng)有力和有針對(duì)性的對(duì)策，需要政府、行業(yè)、金融服務(wù)和利益攸關(guān)方之間的伙伴關(guān)系。本報(bào)告重點(diǎn)介紹了工業(yè)脫碳化中對(duì)CCUS方面投資形成支持的幾個(gè)關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)和戰(zhàn)略，包括：

—推進(jìn)在具有共享二氧化碳運(yùn)輸和存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施的工業(yè)區(qū)發(fā)展CCUS樞紐，降低了將碳捕獲納入工業(yè)生產(chǎn)流程的設(shè)施成本。這可以吸引新的投資，同時(shí)在氣候限制的條件下維持現(xiàn)有設(shè)施。

—通過(guò)公共和私有部門(mén)采購(gòu)措施建立包括鋼鐵和水泥在內(nèi)的低碳材料市場(chǎng)，將為企業(yè)轉(zhuǎn)向低碳生產(chǎn)提供一個(gè)強(qiáng)烈信號(hào)。

—為具有競(jìng)爭(zhēng)力和低成本的CCUS項(xiàng)目早期投資提供便利，為技術(shù)深化發(fā)展提供重要的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，此外并支持相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。

翻譯＆編輯：Mirakuru＠ERR能研微訊團(tuán)隊(duì)