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——英國氣象局稱(chēng)今夏為英國有記錄以來(lái)最熱的夏天。全球變暖正在加速北極和南極的冰山融化，海平面上升對亞洲沿海地區和島嶼構成了環(huán)境威脅，這導致亞洲地區空調用電激增，用于保護沿海城市和農業(yè)地區的基礎設施支出也越來(lái)越高，所有這些對亞洲經(jīng)濟的影響正逐漸顯現。

全球20%的碳減排要靠碳捕集實(shí)現。碳捕集有兩種方法：對工業(yè)固定點(diǎn)源排放的二氧化碳進(jìn)行處置捕集和對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，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)現碳捕集目標，因此數字技術(shù)解決方案是優(yōu)化和改善CCS和CCUS經(jīng)濟效能的關(guān)鍵。

迫在眉捷的經(jīng)濟要務(wù)

碳減排是煉化企業(yè)的第一要務(wù)，馬來(lái)西亞國家石油公司、印尼國家石油公司、泰國國家石油公司、中石化等亞洲能源巨頭紛紛公布了各自的可持續發(fā)展目標。主要利益攸關(guān)方也強調了實(shí)現凈零排放的緊迫性。美國證券交易委員會(huì )（SEC）發(fā)布了針對上市公司的氣候相關(guān)披露規則建議，歐洲綠色協(xié)議對減排提出嚴格要求，投資界和環(huán)保游說(shuō)團體也對可審計報告提出要求，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)濟因素是碳稅、碳信用和碳補償/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到75美元。值得注意的是，碳稅也在上升。根據最近空客、微軟和其他幾家公司達成的碳信用交易，從空氣中清除并安全儲存的二氧化碳價(jià)格達到每噸100美元以上。這樣的價(jià)格水平無(wú)疑將使減排項目更具吸引力。

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(cháng)期解決方案，它幫助鋼鐵、水泥、航空運輸和農業(yè)等行業(yè)突破排放瓶頸。由于依賴(lài)高溫（鋼鐵冶煉）或需要濃縮燃料（航空運輸），這類(lèi)行業(yè)在脫碳方面的表現往往欠佳。

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)濟挑戰。作為DAC領(lǐng)域公認的創(chuàng )新者，Heliogen首席執行官兼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合，大幅改善了整體經(jīng)濟性。

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 )新者評估數以千計的工藝過(guò)程方案，然后模擬放大，以權衡資本和運營(yíng)成本，選擇設計方案，并迅速進(jìn)入執行階段。

碳捕集與封存（CCS）

數字技術(shù)已經(jīng)被大量用于碳捕集，以?xún)?yōu)化捕集系統的設計和運行。挪威蒙斯塔德技術(shù)中心（TCM）是全球最大的碳捕集測試和創(chuàng )新中心之一，TCM基于 AspenTech 的先進(jìn)建模解決方案構建了一個(gè)數據收集和建模綜合平臺，以便從溶劑層面了解捕集系統執行的關(guān)鍵細節。研究成果涵蓋溶劑降解和回收，減排選項，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的操作員培訓?？紤]到世界經(jīng)濟對碳捕集系統規模和速度的期望，此類(lèi)虛擬數字孿生培訓應用程序至關(guān)重要。

最早取得積極經(jīng)濟效益的碳捕集項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)儲層。已經(jīng)有多家公司有效執行了此類(lèi)項目。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?xún)?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層中。

在融資階段，企業(yè)可以利用模擬和經(jīng)濟建模工具，快速優(yōu)化設計和可用技術(shù)，根據存儲目標選擇匹配的處理系統，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)現最安全和最有效的執行計劃。長(cháng)遠來(lái)看，在碳管理系統的運行過(guò)程中，數字技術(shù)是實(shí)現可靠、透明的CCS資產(chǎn)績(jì)效審計的關(guān)鍵。

 CCUS和長(cháng)期解決方案

國際能源署（IEA）發(fā)布的《能源技術(shù)展望2020》報告認為，CCUS幾乎肯定會(huì )在溫室氣體（GHG）減排和全球能源轉型中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這代表了一種普遍持有的觀(guān)點(diǎn)。當前的很多發(fā)電廠(chǎng)和工廠(chǎng)對CCUS進(jìn)行了改造，以解決二氧化碳排放問(wèn)題，這為快速擴大低碳藍氫生產(chǎn)規模提供了一個(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。

美國能源信息署預計，從現在到2050年，全球能源需求將增加50%。這種不斷攀升的需求意味著(zhù)，我們必須以更快、更有效和可持續的方式將能源提供給所有消費者——從工業(yè)、交通到家庭使用。轉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、持續的趨勢。雖然工業(yè)企業(yè)將化石燃料項目視為未來(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)施各項碳捕集工程。