为传播绿色低碳理念，分享绿色低碳发展经验，深圳市发展和改革委员会围绕清洁能源、工业节能降碳、绿色交通、绿色建筑、低碳技术等领域，每年评选出一批城市绿色低碳场景示范基地，以打造“低碳样板”，树立“绿色先锋”。
自2022年至今，已评选3届。本期介绍的“华润电力碳捕集、利用与封存(CCUS)工程示范项目”获评2023城市绿色低碳场景示范基地。2024年示范基地已于10月28日在深圳国际低碳城论坛开幕式上举行授牌仪式。
10月18日起，深圳国际低碳城论坛联合读特亚新综合体育·（中国）官方网站客户端，推出《探访“低碳样板”》系列报道，带大家走进城市绿色低碳场景示范基地，沉浸式体验绿色低碳创新设计，了解节能降碳背后的“黑科技”。
长期以来，火力发电一直是二氧化碳排放“大户”。统计数据显示，2023年，全国单位火电发电量二氧化碳排放约821克/千瓦时;2021年，国内火力发电行业二氧化碳排放量约46.9亿吨，占全国总排放的40%左右。
如何实现电力行业的节能降碳?在华润电力深汕公司(以下简称“深汕公司”)的电厂里，藏着这样一位“捕碳高手”，它不仅能精准地“捕捉”烟气中的二氧化碳，每年二氧化碳捕集能力2万吨，还能点“碳”成金，将二氧化碳变废为宝，用于生产干冰及微藻固碳。它就是由深汕公司建设的深圳首个碳捕集、利用与封存(CCUS)工程示范项目。
华润电力深汕公司建成广东省首个百万“超低排放”电厂。
“抓走”烟气中的二氧化碳
什么是碳捕集?据CCUS运营工程师赵伟明介绍，碳捕集是将工业生产过程中排放的二氧化碳收集起来，避免其直接排放到大气中的技术。“以我们燃煤火电厂为例，电厂排放烟气二氧化碳浓度为12%-16%，经过碳捕集装置后，排出的烟气二氧化碳浓度可以降到1%以下。”
在发电厂的园区内，记者看到两个数十米的“高塔”，它们是胺法碳捕集的核心装置——二氧化碳吸收塔和解吸塔。“胺液是该系统的捕碳‘利器’，它能够在吸收塔中将烟气中90%以上的二氧化碳‘抓走’。净化后的烟气排入大气，而胺液则带着二氧化碳进入解吸塔，在这里二氧化碳被提纯出来，进行二次利用。”赵伟明说道。
胺法碳捕集系统。
据悉，目前深汕公司碳捕集测试平台每年二氧化碳的捕集能力为2万吨，相当于一辆小汽车行驶8万公里的排放量或1333公顷的森林每年的固碳量，产出的液态二氧化碳可达到食品级要求。
记者了解到，CCUS是目前唯一能够在利用化石燃料的同时大幅度减排二氧化碳的技术。“除了火电厂外，只要是碳排放量高的行业，如钢铁、水泥等，未来都将用到碳捕集技术。”在赵伟明看来，碳捕集是应对气候变化、实现“双碳”目标的“必由之路”。
亚洲首套：捕碳能力的“主考官”
不仅自身是“捕碳高手”，作为世界第三套、亚洲首套基于超超临界火电厂的多线程碳捕集测试平台，深汕公司的CCUS项目还有一个重要身份，那就是捕碳能力的“主考官”。
“吸收剂是化学吸收法捕集二氧化碳的核心技术，各家企业和科研机构都有自己的‘配方’。吸收剂从实验室走向市场的重要一步，便是在工业装置上进行验证。”赵伟明告诉记者，深汕公司建成碳捕集测试平台后，从小试到中试，再到万吨级的工业装置，形成了完整的研发流程，大大降低了行业的“试错成本”。
赵伟明介绍测试平台的数字化监测系统。
“特别是一些需要大规模应用的吸收剂，如果直接投入应用，其胺液的成本可达上千万元，而在测试平台进行验证成本仅需几十万元，有效降低了大规模碳捕集技术应用的风险。”赵伟明表示，测试平台为CCUS技术的放大、验证和优化提供低成本的技术支持，对推动行业发展具有重要意义。
为了精准考察吸收剂的各项指标，测试平台的碳捕集装置中，布满了密密麻麻的测点，循环量、烟气流量、烟气组分、再生压力等重要参数，都在数字化系统中实时显示，通过这些监测结果，来不断调整吸收剂“配方”运行参数，从而达到最佳捕集效果。
利用平台研发优势，深汕公司还与国内外顶尖高校和科研院所建立合作关系，通过“产学研”合作模式，自主研发了“润胺系列”新型复合胺吸收剂，其二氧化碳捕集率大于90%，综合能耗大大降低，环保性能提升显著。
变碳为宝：发电厂里养微藻
从烟气中捕集到的二氧化碳有什么用?深汕电厂另辟蹊径，开展了微藻固碳的项目研发，建成了国内首个立柱式微藻光合反应器减排转化燃煤电厂烟气二氧化碳的示范工程。
踏入微藻阳光房，仿佛步入一片“森林氧吧”，在一排排透明的立柱反应器中，绿藻正通过光合作用，不断“吞噬”着提纯后的二氧化碳。
微藻在阳光房里吸收二氧化碳。
“微藻将吸收的二氧化碳转化为体内的有机物，只需7天就能采收，经过加工后，可以开发出多种高价值产品。例如，栅藻可用于鱼虾和蛋鸡养殖，螺旋藻可制成营养保健品。”据CCUS微藻研发工程师刘想介绍，微藻具有光合效率高、繁殖快、适应环境能力强等优点，其固碳能力是森林的10倍-50倍。
刘想在实验室中对藻液进行镜检。
经过多年的研发工作，深汕公司的微藻固碳项目已经有了产业化应用方向。“公司计划建立‘藻光一体化’产业园，将微藻养殖和光伏发电相结合，预计投产后，每年将带来1000万元的经济收益。”刘想说道。
自2014年启动可行性研究至今，华润电力深汕公司的CCUS项目已经走过了十年的探索历程。值得一提的是，项目的成功实践经验最终形成了两项广东省地方标准：《燃煤电厂二氧化碳捕集测试平台运行技术规范》和《燃煤电厂膜法碳捕集运行技术规范》，并将于2025年1月28日起正式实施。
(文中配图由深圳国际低碳城论坛及华润电力深汕公司提供) (作者：读特亚新综合体育·（中国）官方网站记者 严偲偲)
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