碳捕集的十大应用场景与成本介绍根据生态环境部信息显示，目前我国每年排放约100亿吨二氧化碳，但碳捕集能力仅为每年300万吨左右，应用规模不到万分之一。对于以煤炭为主要能源结构的中国而言，为达到控制温室气体的目标，增加碳捕集技术的应用十分重要。
本文汇总了碳捕集的十大应用场景，包括钢铁、工业、航运、煤电、能源、汽车、石化、水泥、油田、制氢。
1、钢铁碳捕集
成本：20-194美元/t CO₂
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，其产量占世界生铁总产量的95%以上。高炉煤气（BFG）是高炉炼铁过程产生的副产品，产量巨大。BFG的主要成分为20%～28%的CO、17%～25%的CO2、50%～55%的N₂和1%～5%的H₂。适用于钢铁BFG碳捕集的技术，根据气体分离方式不同，可分为化学吸收法、物理吸附法和膜分离法。
总体上，化学吸收法捕集率易获得高捕集率和高纯度的CO₂产品气，但涉及工艺复杂；膜法难以同时达到高捕集率和高纯度，但具有工艺简单等优点；吸附法处理大气量时具有设备占地面积大等缺点。对于不同捕集情景下具体工艺的选择，还需要考虑技术、经济和环保等多种因素的影响。
碳捕集工艺在BFG中具有不同的适用性和经济性，对于BFG 热值的影响主要反映在获得CO₂产品的纯度和CO₂捕集率的
差异。在相同BFG原料气量条件下，这些差异决定了不同的碳捕集量和处理后不同的热值提升幅度；在相同碳捕集量的条件下，这些差异决定了原料BFG的需求量以及处理后热值提升的幅度；在BFG和焦炉煤气（COG）等高热值气体混合后捕集的条件下，这些差异决定了BFG和COG等混合的比例。
2、工业碳捕集
目前全球碳捕集与封存技术的公开数量已达3000项以上，石油化工行业是碳捕集与封存技术的主要应用领域，排放、成本、效率和能耗是该技术创新的主要着力点。
从国际发展布局看，中美两国是碳捕集与封存技术创新和应用大国，其技术发展兴起于装备领域，发展脉络历经生物技术、燃料与燃烧工艺技术、回收再利用技术、量化控制技术，逐步发展到目前最为热门的碳足迹、碳捕集与封存技术。
碳捕集与封存技术经历了导入期、成长期、成熟期和稳定期，未来随着全球低碳政策的大量出台，以及碳税、碳交易制度的逐步成熟，碳捕集与封存技术可能会迎来其第二轮的快速增长。碳捕集与封存技术的研究可为工业用能结构优化和绿色低碳转型提供一定的借鉴。
碳捕集与封存技术经历了导入期、成长期、成熟期和稳定期，未来随着全球低碳政策的大量出台，以及碳税、碳交易制度的逐步成熟，碳捕集与封存技术可能会迎来其第二轮的快速增长。碳捕集与封存技术的研究可为工业用能结构优化和绿色低碳转型提供一定的借鉴。
3、航运碳捕集
未来航运业可能应用CCUS技术实现减排的两种设想。一是建设集海上二氧化碳转移、绿色能源生产及船舶燃料供应加注于一体的综合产业集群。简炎钧提出了“深远海绿色能源基地”概念，主要出于两方面的考虑。
首先是为了解决国际航运业未来的绿色低碳燃料供给问题。可供加装CCUS系统的船舶卸载、转移捕
集到的二氧化碳。要想真正实现这个概念，还有一些技术和产业上的问题需要注意，包括深远海风电技术、低成本海上风电制氢技术、大规模二氧化碳催化制甲醇技术等。
二是航运公司通过在陆上投资建立CCUS设施进行碳抵消。这一设想的可能性是基于航运业碳排放市场引入碳信用、碳抵消机制。假设航运公司投资建设陆上CCUS系统，可以通过从陆上燃油生产端或其他方面捕集、封存二氧化碳来抵消舶的碳排放，形成跨行业的碳转移，从而达到碳中和。
4、煤电碳捕集
成本：20-194美元/t CO₂
燃煤电厂碳捕集技术可以分为燃烧前碳捕集、富氧燃烧及燃烧后碳捕集等，对采用不同碳捕集技术的电厂大型CCUS项目数量进行统计分析，可知采用燃烧后捕集技术的项目最多，达到18项。
燃烧后捕集技术，是指从燃烧设备（锅炉、燃气机等）化石燃料燃烧的烟气中采用化学或物理方法对CO2进行选择性富集。该技术相对成熟和简单，不需要大面积改造电厂，在实际应用中只需对原有电厂小幅改造即可满足脱碳要求，因此，燃烧后CO2捕集技术将是未来应用范围最广泛的碳捕集技术。
燃烧后捕集技术一般有化学吸收法、物理吸收法、吸附分离法、膜分离法、膜吸收法等，目前多侧重于化学吸收法、膜分离法以及低温液化分离法。而国际上相对较成熟、应用最广泛的工
