适应煤电低碳化的二氧化碳化学利用产业进展
张彤昀
杜文韬
陈倬
庄原发
东方电气集团东方锅炉股份有限公司,四川自贡 643000;能源清洁低碳热转化利用技术与装备四川省重点实验室,四川成都 611731
摘要：在全球气候治理与能源结构转型的双重驱动下,煤电行业的低碳转型势在必行.然而,作为我国能源安全的"稳定器"与"压舱石",煤电在新型电力系统构建与能源转型过程中仍扮演着至关重要的角色.在此背景下,耦合二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)技术的煤电低碳化改造策略为解决这一矛盾提供了关键方向,其中,碳捕集与利用(CCU)技术,尤其是二氧化碳(CO2)的化学利用产业,通过"以用代封"的新模式将CO2转化为高附加值下游产品,有望实现碳减排与碳循环经济增效的双赢,推动煤电行业向"负碳"转型.首先对煤电低碳化改造的核心内涵及现状展开讨论,分析其战略意义及建设方向,提出CO2化学利用产业的碳减排应用前景.在此基础上,分析了煤电低碳化背景下CO2化学利用技术的最新进展,涵盖其技术现状、产业发展动态及面临的挑战与机遇,并从技术层面剖析了 CO2加氢制烃类化合物、甲醇、合成气、甲酸、二甲醚以及矿化产品、石墨烯、碳纳米管、可降解塑料等碳材料的制备及应用前景.然而,CO2化学利用技术在产业化进程中仍面临技术成熟度低、成本效益难平衡、市场机制不健全等挑战.未来,应聚焦高效催化剂研发、转化工艺优化,并结合有利政策持续推动工业化应用示范.从战略上看,以煤电低碳化改造为契机,构建"液态阳光-甲醇经济"耦合型产业体系和以"煤电-化工-绿氢"为典型代表的一体化"区域碳枢纽"发展模式,深化CO2化学利用技术对于推动碳资源循环经济发展和"双碳"目标实现均具有重要意义,其核心发展路径在于推动关键技术创新与产业协同的绿色发展.通过技术创新、政策引导与市场机制的综合优化,CO2化学利用产业有望在煤电低碳转型中发挥核心作用,助力我国在全球碳中和市场竞争中占据技术优势.
关键词：煤电低碳化碳中和二氧化碳化学利用新材料
分类号：X701(一般性问题)TK-9(能源与动力工程)
资助基金：四川省科技计划区域创新合作资助项目(2025YFHZ0301)
论文发表日期：2025-05-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 80-95 )
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