2022年4月創(chuàng)下亞洲四月最熱記錄。7月，熱浪席卷整個(gè)歐洲，尤其是英國(guó)——英國(guó)氣象局稱今夏為英國(guó)有記錄以來(lái)最熱的夏天。全球變暖正在加速北極和南極的冰山融化，海平面上升對(duì)亞洲沿海地區(qū)和島嶼構(gòu)成了環(huán)境威脅，這導(dǎo)致亞洲地區(qū)空調(diào)用電激增，用于保護(hù)沿海城市和農(nóng)業(yè)地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施支出也越來(lái)越高，所有這些對(duì)亞洲經(jīng)濟(jì)的影響正逐漸顯現(xiàn)。

全球20%的碳減排要靠碳捕集實(shí)現(xiàn)。碳捕集有兩種方法：對(duì)工業(yè)固定點(diǎn)源排放的二氧化碳進(jìn)行處置捕集和對(duì)溫室氣體排放源自分布源進(jìn)行捕集處理的直接空氣捕集（DAC）。前者通過(guò)化學(xué)處理過(guò)程，去除發(fā)電和工業(yè)煙氣中的二氧化碳；后者使大量空氣通過(guò)清除系統(tǒng)，以除去大氣中的二氧化碳。無(wú)論采用哪種方法，碳都必須通過(guò)碳捕集與封存（CCS）來(lái)儲(chǔ)存，或通過(guò)碳捕集與利用（CCU）來(lái)再利用。

兩種方法都需要大量能源（通常是可再生能源）來(lái)實(shí)現(xiàn)碳捕集目標(biāo)，因此數(shù)字技術(shù)解決方案是優(yōu)化和改善CCS和CCUS經(jīng)濟(jì)效能的關(guān)鍵。

迫在眉捷的經(jīng)濟(jì)要?jiǎng)?wù)

碳減排是煉化企業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)，馬來(lái)西亞國(guó)家石油公司、印尼國(guó)家石油公司、泰國(guó)國(guó)家石油公司、中石化等亞洲能源巨頭紛紛公布了各自的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。主要利益攸關(guān)方也強(qiáng)調(diào)了實(shí)現(xiàn)凈零排放的緊迫性。美國(guó)證券交易委員會(huì)（SEC）發(fā)布了針對(duì)上市公司的氣候相關(guān)披露規(guī)則建議，歐洲綠色協(xié)議對(duì)減排提出嚴(yán)格要求，投資界和環(huán)保游說(shuō)團(tuán)體也對(duì)可審計(jì)報(bào)告提出要求，所有這一切都在加速這一進(jìn)程。

其中一個(gè)關(guān)鍵的經(jīng)濟(jì)因素是碳稅、碳信用和碳補(bǔ)償/碳抵消的定價(jià)。這種定價(jià)方式將從排放物中捕集和儲(chǔ)存的二氧化碳與價(jià)格掛鉤。目前在歐盟，二氧化碳交易成本已達(dá)到75美元。值得注意的是，碳稅也在上升。根據(jù)最近空客、微軟和其他幾家公司達(dá)成的碳信用交易，從空氣中清除并安全儲(chǔ)存的二氧化碳價(jià)格達(dá)到每噸100美元以上。這樣的價(jià)格水平無(wú)疑將使減排項(xiàng)目更具吸引力。

先進(jìn)的創(chuàng)新可以降低碳捕集成本。碳捕集有助于世界向無(wú)碳能源過(guò)渡并兌現(xiàn)承諾。直接空氣捕集（DAC）技術(shù)正在成為清除大氣中積累的高濃度二氧化碳的一個(gè)長(zhǎng)期解決方案，它幫助鋼鐵、水泥、航空運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)等行業(yè)突破排放瓶頸。由于依賴高溫（鋼鐵冶煉）或需要濃縮燃料（航空運(yùn)輸），這類行業(yè)在脫碳方面的表現(xiàn)往往欠佳。

雖然直接空氣捕集技術(shù)取得了重大突破，但能耗仍然是最大的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。作為DAC領(lǐng)域公認(rèn)的創(chuàng)新者，Heliogen首席執(zhí)行官兼Carbon Capture Inc.創(chuàng)始人Bill Gross利用過(guò)程建模軟件，將太陽(yáng)能技術(shù)的突破性效率與新的直接空氣捕集概念相結(jié)合，大幅改善了整體經(jīng)濟(jì)性。

此外，由于直接空氣捕集能以更低的濃度從空氣中去除二氧化碳，因此這些工藝過(guò)程需要更有效的去除劑，如沸石、液體和固體溶劑。并行工程建模軟件正在幫助像Bill Gross和Carbon engineering Inc. (以及他們的合作伙伴1PointFive) 這樣的創(chuàng)新者評(píng)估數(shù)以千計(jì)的工藝過(guò)程方案，然后模擬放大，以權(quán)衡資本和運(yùn)營(yíng)成本，選擇設(shè)計(jì)方案，并迅速進(jìn)入執(zhí)行階段。

碳捕集與封存（CCS）

數(shù)字技術(shù)已經(jīng)被大量用于碳捕集，以優(yōu)化捕集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。挪威蒙斯塔德技術(shù)中心（TCM）是全球最大的碳捕集測(cè)試和創(chuàng)新中心之一，TCM基于 AspenTech 的先進(jìn)建模解決方案構(gòu)建了一個(gè)數(shù)據(jù)收集和建模綜合平臺(tái)，以便從溶劑層面了解捕集系統(tǒng)執(zhí)行的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。研究成果涵蓋溶劑降解和回收，減排選項(xiàng)，如控制工藝溫度和選擇排放流中的除碳位置。TCM正在研究將用同樣的模型用于碳捕集系統(tǒng)的操作員培訓(xùn)。考慮到世界經(jīng)濟(jì)對(duì)碳捕集系統(tǒng)規(guī)模和速度的期望，此類虛擬數(shù)字孿生培訓(xùn)應(yīng)用程序至關(guān)重要。

最早取得積極經(jīng)濟(jì)效益的碳捕集項(xiàng)目原本是為了提高石油采收率（EOR）而將二氧化碳注入生產(chǎn)儲(chǔ)層。已經(jīng)有多家公司有效執(zhí)行了此類項(xiàng)目。北美最大的二氧化碳輸送公司金德?tīng)柲Ω↘inder Morgan）利用軟件創(chuàng)新成果創(chuàng)建了一個(gè)集成工作流程，以優(yōu)化井位、優(yōu)化生產(chǎn)、提高產(chǎn)量并將二氧化碳保持在儲(chǔ)層中。

在融資階段，企業(yè)可以利用模擬和經(jīng)濟(jì)建模工具，快速優(yōu)化設(shè)計(jì)和可用技術(shù)，根據(jù)存儲(chǔ)目標(biāo)選擇匹配的處理系統(tǒng)，并在隨后的實(shí)施階段，采用降階建模和人工智能技術(shù)，這兩種工具可以一起優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)最安全和最有效的執(zhí)行計(jì)劃。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在碳管理系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)字技術(shù)是實(shí)現(xiàn)可靠、透明的CCS資產(chǎn)績(jī)效審計(jì)的關(guān)鍵。

 CCUS和長(zhǎng)期解決方案

國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的《能源技術(shù)展望2020》報(bào)告認(rèn)為，CCUS幾乎肯定會(huì)在溫室氣體（GHG）減排和全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這代表了一種普遍持有的觀點(diǎn)。當(dāng)前的很多發(fā)電廠和工廠對(duì)CCUS進(jìn)行了改造，以解決二氧化碳排放問(wèn)題，這為快速擴(kuò)大低碳藍(lán)氫生產(chǎn)規(guī)模提供了一個(gè)可行的途徑，也是目前打破重工業(yè)（如水泥和鋼鐵生產(chǎn)）排放瓶頸的最有效的方法。

美國(guó)能源信息署預(yù)計(jì)，從現(xiàn)在到2050年，全球能源需求將增加50%。這種不斷攀升的需求意味著，我們必須以更快、更有效和可持續(xù)的方式將能源提供給所有消費(fèi)者——從工業(yè)、交通到家庭使用。轉(zhuǎn)向可再生能源以及更多相關(guān)的電氣化使用是一個(gè)重要的、持續(xù)的趨勢(shì)。雖然工業(yè)企業(yè)將化石燃料項(xiàng)目視為未來(lái)40年的重要能源來(lái)源，但全世界還要以更快腳步、超常力量高效實(shí)施各項(xiàng)碳捕集工程。