双碳专栏 | 能源碳中和之存碳固碳融碳

3060双碳目标

上期我们讲述了

实现能源碳中和实现

可以通过减碳和降碳的技术路径，

今天我们继续了解一下其他方法。

20 能源碳中和之存碳固碳融碳

1 存碳-地质空间

碳捕集、封存和利用

技术特点:二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)是指二氧化碳从排放源中分离后捕集、直接加以利用或封存以实现二氧化碳减排的过程，主要包括捕集、输送、封存和利用等。当前全球二氧化碳捕集利用与封存项目超过400个，其中，40万吨以上的大规模综合性项目达43个，主要分布在北美、欧洲、澳大利亚和中国。

碳捕集方面: 燃烧后捕集技术相对成熟，可用于大部分火电厂、水泥厂和钢铁厂，国内已建成数套十万吨级捕集装置，其中，第二代燃烧后捕集技术捕集一吨二氧化碳的能耗约为0.07~0.09吨标准煤。我国吉林油田的碳捕集项目于2018年开始商业投运，最大捕集量达60万吨二氧化碳/年。

输送方面:二氧化碳陆路车载运输和内陆船舶运输技术较为成熟，成本分别约为1.1元/(吨·千米)和0.3元/(吨·千米)。二氧化碳陆地管道输送技术是最具潜力的技术，海底管道输送技术尚处于概念研究阶段。位于加拿大的“阿尔伯塔碳干线”总长达240千米，运输能力达1460万吨/年，是目前容量最大的二氧化碳运输基础设施。

封存方面：我国已发展陆上咸水层封存、枯竭油气田封存、海底封存等。陆上咸水层封存成本约为60元/吨，枯竭油气田封存成本约为50元/吨，海底封存成本约为300元/吨。

捕集的二氧化碳可在地质、化工、生物等领域实现转化和利用。

地质利用方面：二氧化碳强化石油开采技术已应用于多个驱油与封存示范项目。

化工利用方面:将二氧化碳与共反应物转化成目标产物，实现固碳和资源化利用，主要包括制备一氧化碳、甲烷等能源燃料，合成甲醇等化工原材料，合成有机碳酸酯、可降解聚合物等高附加值化学品。

生物利用方面:以生物转化为主要手段，将二氧化碳用于生物质合成，可生产食品、饲料、生物肥料和生物燃料等。

发展趋势：我国油气田二氧化碳理论封存容量可达20亿~40亿吨，包括威水层封存等理论总封存容量达2.4万亿吨。未来碳捕集利用与封存技术发展趋于集约化、产业化。

2030年，预计我国现有碳捕集利用与封存技术开始进入商业应用阶段并具备产业化能力，第一代捕集技术的成本与能耗降低10%~15%，第二代捕集技术开始示范应用，并建成具有单管200万吨/年输送能力的陆地长输管道。

2035年，第一代捕集技术的成本及能耗与目前相比降低15%~25%，成本比第一代技术降低5%~10%；新型利用技术具备产业化能力，并实现商业化运行；地质封存安全性保障技术获得突破，大规模示范项目建成。

2040年，碳捕集利用与封存系统集成与风险管控技术得到突破，初步建成碳捕集利用与封存集群，集约化发展进碳捕集利用与封存技术综合成本大幅降低;第二代捕集技术成本比当前捕集成本降低40%~50%，并在各行业实现商业应用。

2050-2060年，第二代捕集技术发展成熟，成本比当前的第一代技术降低60%，能耗减少40%，在能源、工业等二氧化碳集中排放场景实现部署和商业应用。

2 固碳-生态系统

碳汇是利用生态系统实现“负排放”的一种方式。生态系统中的植被、土壤和微生物等利用自身的碳循环，可以将二氧化碳固定起来，对平衡大气中的二氧化碳浓度起着关键作用。当生态系统固定的碳量大于其向大气中排放的碳量时，该系统就成了大气二氧化碳的汇，简称碳汇。

这个词听上去既专业又陌生，但它其实就在我们的身边。我们每天见到的绿树、青草、灌木都是碳汇的一个小小的单元。

1.国际认证的“绿色黄金”：林业

像银行储存现金一样，森林可以通过其自身的光合作用，将大气中的二氧化碳储存起来。吸收进来的二氧化碳一部分随着植物和土壤的呼吸、植被的死亡、人工的砍伐等释放出去，剩余的部分可以被固定在植被和土壤中，形成碳汇。利用森林的自然过程降低大气中二氧化碳的浓度，其成本相对较低，这是国际社会公认的用于缓解全球气候变化的重要措施。

林业碳汇是指利用森林的储碳功能，通过造林、再造林和森林管理，减少毁林等活动，吸收和固定大气中的二氧化碳，并按照相关规则与碳汇交易相结合的过程、活动机制。1997年通过的《京都议定书》认证了林业对于减缓全球气候变化做出的贡献，并确立了清洁发展机制，允许发达国家通过向发展中国家投入资金和技术支持、开展碳汇项目合作等帮助其实现可持续发展，同时向发展中国家购买“可核证的排放削减量”以履行碳减排的指标义务，使森林的固碳能力可以像普通商品一样交易。

2.被忽视的“蓝色宝藏”：海洋碳汇

虽然林业碳汇被公认为是生态系统中重要的碳汇举措，但其实，地球上最大的活跃碳库是海洋。

海洋面积占地球表面积的71%，储存着地球上约93%的二氧化碳，自地球出现生命以来就在碳循环中发挥着重要的作用，储碳周期可达数千年。海洋碳汇（蓝碳）的概念，是相对于陆地生态系统中被植被和土壤固定的“绿碳”所提出的，是指利用海洋活动及海洋生物吸收和存储大气中二氧化碳的过程、活动和机制。

其中，红树林、海草床、盐沼三大蓝碳生态系统的覆盖面积相较海床整体面积虽微乎其微，但其能捕获和存储大量的碳，并将这些碳长期埋藏在海洋的沉积物中，具有巨大的固碳潜力。

我国是世界上为数不多的同时拥有红树林、海草床和盐沼三大蓝碳生态系统的国家之一，海域面积广阔，得天独厚的自然条件赋予了我国海洋碳汇巨大的潜力和实施空间。2017年我国发布了《“一带一路”建设海上合作设想》，提出由中国发起的“21世纪海上丝绸之路蓝碳计划”，在全球海洋治理和国际交流中起到了引领带动的作用。

3.碳汇现状

我国有多类型的土地资源与丰富复杂的生态环境条件。截至2016年年末，全国共有耕地13492.10万公顷，园地1426.63万公顷，林地25290.81万公顷，牧草地21935.92万公顷;森林覆盖率22.3%，森林蓄积量163.72亿立方米。

全国第6~9次森林资源连续清查的资料数据表明：全国现有170.15万平方千米乔木林、6.32万平方干米竹林、7.35万平方干米未成林地、3.57万平方千米疏林、73.63万平方千米灌木林地。

2014年，我国在土地、土地利用变化和林业领域，林地、农地、草地、湿地分别吸收了8.40亿、0.49亿、1.09亿、0.45亿吨二氧化碳。在现行的碳汇保护与管理下，我国的林业、草地、农田和湿地可实现近6亿吨二氧化碳当量的碳汇。

3 融碳-市场机制

碳交易的基本逻辑

2021年7月，中国碳排放权交易市场正式启动。根据生态环境部数据显示，中国碳交易覆盖排放量超过40亿吨，将成为全球覆盖温室气体排放量规模最大的碳市场。根据国信证券研 ，预测全国碳交易市场初期年交易量约为4亿吨，成交额可达约100亿元。

碳排放权是具有价值的资产，可以作为商品在市场上进行交换——减排困难的企业可以向减排容易的企业购买碳排放权，后者替前者完成减排任务，同时也获得收益。这就是碳交易的原理。

目前，我国碳交易市场可以分为强制性的配额交易市场和中国核证自愿减排量(CCER)市场。

强制减排市场，监管部门向强制减排企业发放碳排放权配额，并按照一定规则逐年减少；强制减排企业实际排放量超过配额的部分，需要向有剩余额度的企业购买，多余部分可以出售。

自愿减排市场，为保证清洁能源、节能项目的可盈利性，碳交易市场构建了相应的补充项目，按照发电量给予这些项目一定的核准配额(中国核证自愿减排量，CCER)用于出售，获得额外收益。

碳交易市场是由政府通过对能耗企业的控制排放而人为制造的市场。通常情况下，政府确定一个碳排放总额，并根据一定规则将碳排放配额分配至企业。如果未来企业排放高于配额，需要到市场上购买配额。与此同时，部分企业通过采用节能减排技术，最终碳排放低于其获得的配额，则可以通过碳交易市场出售多余配额。双方一般通过碳排放交易所进行交易。

如果企业减排成本低于碳交易市场价时，企业会选择减排，减排产生的份额可以卖出从而获得盈利。

当企业减排成本高于碳市场价时，会选择在碳市场上向拥有配额的政府、企业、或其他市场主体进行购买，以完成政府下达的减排量目标。若未足量购买配额以覆盖其实际排放量则面临高价罚款。

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End

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