[现场直击]“燃煤电站种菜又产苏打水”……CCU的魔法

by Kang Heejong

Published 09 Jun.2025 14:42(KST)

中部发电保宁火力发电站
从废气中捕集并液化二氧化碳
用于设施园艺和苏打水生产等
虽是实现碳中和的核心技术
高昂成本成推广障碍…“亟需政府支持”

上月23日，记者来到忠清南道保宁市的韩国中部发电保宁火力发电厂。户外并排放置着两个大型储罐，上面用大字标明“食饮用”液化二氧化碳。

“一个储罐可装450吨液化二氧化碳，我们每天生产120~150吨，8天就能把两个储罐全部装满。”带领参观的韩国中부发电保宁发电本部第3发电所化学技术部长 Choi Seungyeol 表示，液化二氧化碳储罐装满后，会由签订采购合同的外部企业运走。

这样制得的液化二氧化碳被用于促进农作物生长的设施园艺、焊接气体、干冰生产以及苏打水制造。白天向塑料大棚供应二氧化碳，可以促进光合作用，使植物长得更好。储罐上标注“食饮用”，意味着其纯度很高，并且已经获得某全球性食品饮料企业的认证。

中部发电保宁火力发电厂内安装的液化二氧化碳储罐。姜熙宗记者

液化二氧化碳的原料正是旁边保宁火力发电厂7、8号机组排放的废气。韩国中部发电在部分火电厂废气中捕集二氧化碳并进行液化，配备了二氧化碳捕集利用（CCU）装置。2013年建成捕集装置，2017年又建成压缩及液化装置。保宁火力发电厂的CCU装置为10兆瓦级，是国内首个也是规模最大的装置。

碳捕集技术是在应对气候危机和实现碳中和时代过程中不可或缺的核心技术。不仅燃煤火力发电厂，钢铁、水泥、石油化工等必然排放二氧化碳的工业现场，为实现碳中和也必须采用这一技术。在利用天然气重整制氢时捕集产生的二氧化碳，也会用到这项技术。但我国的碳捕集技术仍停留在初级阶段，国内技术水平被认为约为发达国家的80%。

韩国中部发电的二氧化碳捕集装置最初作为政府政策课题推进，由韩国电力公司及五家发电公司、民营企业和学界共同参与。2021年课题结束后，该装置仍持续运行，被用于多项研究开发课题，例如利用液化天然气（LNG）气化冷能的碳捕集技术（深冷捕集），以及将捕集的二氧化碳转化为高附加值燃料“Greenol”的生产等。截至目前，已实现累计1万小时以上的长期连续运行。

中部发电保宁火力发电厂的10兆瓦级二氧化碳捕集装置。姜熙宗记者

要实现碳捕集，首先要将发电厂废气送入吸收塔。在吸收塔顶部喷淋胺（Amine）类吸收剂后，吸收剂会选择性地只吸收二氧化碳。

随后在解吸塔中通入高温蒸汽，二氧化碳再次从吸收剂中分离出来。将分离出的二氧化碳进行压缩、精制和冷却，制成液态二氧化碳后，整个工艺就完成了。据介绍，保宁火力发电厂该装置的处理能力为每天200吨，实际每天最多可生产150吨、每年3.5万吨液化二氧化碳。

二氧化碳捕集技术的关键在于吸收剂。能否高效捕集二氧化碳，取决于吸收剂的性能。根据吸收剂是液态还是固态，捕集装置也分为湿式和干式。保宁火力发电厂采用的是韩国电力公司电力研究院开发的胺类液态物质“Kosol 6”。韩国中部发电方面表示，Kosol 6 的捕集效率在90%以上（可捕集废气中90%以上的二氧化碳）。

中部发电保宁火力发电厂内安装的二氧化碳液化设备。姜熙宗记者提供

燃煤火力发电厂排放的废气中含有二氧化硫、氮氧化物等环境污染物。由于国内实施严格的环境监管，这些污染物在排放前都必须被去除。去年保宁7~8号机组二氧化硫和氮氧化物的平均排放浓度分别为8.8~14.8ppm和6.9~9.2ppm，低于40ppm的排放标准。粉尘的平均排放浓度为2~2.3毫克/立方米，满足9毫克/立方米的监管标准。在此基础上再捕集温室气体二氧化碳，就能够生产出更加清洁的电力。

尽管二氧化碳捕集技术是迈向碳中和时代的关键技术，但在扩大应用方面却面临一大障碍，那就是经济性。建设碳捕集装置和运行捕集工艺需要投入大量成本，目前距离实现盈利还有很大差距.

以保宁火力发电厂为例，捕集1吨二氧化碳需要约2.3吉焦（GJ）的能量用于蒸汽生产等环节。保宁火力发电厂从发电用蒸汽中分出一部分用于碳捕集，也就是利用本应用于驱动汽轮机发电的蒸汽来捕集二氧化碳。对于非发电厂的其他工业现场，则必须单独生产蒸汽，这就会产生额外的大量成本。

目前国内捕集1吨二氧化碳的成本据悉在150美元左右。如果保宁火力发电厂每天捕集150吨二氧化碳，则每天将产生约2.25万美元（约3000万韩元）的成本。

美国依据《通胀削减法案》（IRA）第45Q条款，对碳捕集成本的一部分给予税额抵免，但国内尚无类似支持政策。因此，国内企业目前仅停留在CCU技术示范层面，难以果断将其应用于工业流程或推进商业化。