近日，作為浙江省2023年新型電力系統(tǒng)試點項目，國家電網(wǎng)浙江電力公司在湖州安吉開發(fā)區(qū)新建的零碳變電站，首次在國內(nèi)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用有碳封存屬性的固碳預(yù)拌混凝土。經(jīng)測算，在該項目中每使用1m³固碳預(yù)拌混凝土，將比傳統(tǒng)產(chǎn)品減少20%以上的碳排放。此次應(yīng)用不僅打造了在國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)CO2礦化技術(shù)的“首臺首套”，更是實現(xiàn)了CCUS（碳捕集、利用與封存）技術(shù)在國內(nèi)預(yù)拌混凝土領(lǐng)域的突破。

首個CO2礦化利用預(yù)拌混凝土示范基地 年封存3000噸二氧化碳

2022年開始，CCUS科技公司清捕零碳與浙江大學(xué)能源清潔利用國家重點實驗室組成的聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊與浙江湖州一家混凝土攪拌站合作籌建了二氧化碳礦化利用預(yù)拌混凝土建材示范基地，開展了一系列關(guān)于固碳預(yù)拌混凝土的相關(guān)前期研究及生產(chǎn)示范應(yīng)用，目標(biāo)是以預(yù)拌混凝土及其制品為載體，實現(xiàn)二氧化碳永久固化封存，以解決日益嚴(yán)峻的氣候變化問題。此次大規(guī)模應(yīng)用于零碳變電站建設(shè)的固碳預(yù)拌混凝土便來自于此基地。

據(jù)相關(guān)技術(shù)人員介紹，固碳預(yù)拌混凝土的原理是以普通預(yù)拌混凝土為載體，將工業(yè)源排放的CO2捕集后注入其中，注入后的CO2通過微晶礦化過程并永久封存其中，同時改善了混凝土的工作性能并提高了抗壓強(qiáng)度。
 

“在預(yù)拌混凝土中封存CO2的好處是雙重的，一方面CO2被引入后形成碳酸化產(chǎn)物，一旦混凝土凝結(jié)硬化，它就會被永久封存；另一方面，碳酸化產(chǎn)物填充了混凝土微孔隙，改善了混凝土孔隙結(jié)構(gòu)，使它變得更堅固。這意味著達(dá)到同樣的抗壓強(qiáng)度，水泥的用量可以減少5%~10%，這樣可以抵消碳的額外成本。這種‘環(huán)保’混凝土具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙重收益，未來還能產(chǎn)生額外的碳稅價值”。

在該示范基地內(nèi)，技術(shù)人員通過自主研發(fā)的“預(yù)拌混凝土CO2微晶化礦化技術(shù)體系”，對預(yù)拌混凝土原料配方、生產(chǎn)設(shè)備等環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造升級。目前，該條示范生產(chǎn)線可實現(xiàn)年產(chǎn)80萬立方米的固碳預(yù)拌混凝土，滿足C20~C50等不同型號產(chǎn)品。該條生產(chǎn)線一年較傳統(tǒng)工藝可減碳約5.9萬噸，每年可實現(xiàn)CO2封存利用約3000噸。

減少隱含碳，CCUS技術(shù)在預(yù)拌混凝土實現(xiàn)突破
 

此次應(yīng)用的清捕零碳創(chuàng)新除碳技術(shù)是減少建筑隱含碳或建筑材料生產(chǎn)和運輸碳排放的直接方法。該技術(shù)可以在不中斷操作的情況下改裝到混凝土攪拌站中，并與現(xiàn)有的配料過程無縫集成。借助該技術(shù)，建筑商、工程承包商、開發(fā)商等可以減少建筑隱含碳，而不犧牲建筑質(zhì)量。

在此次項目中，由權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)CTI華測，嚴(yán)格按照《PAS 2050:2011商品和服務(wù)在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評價規(guī)范》,出具CCUS技術(shù)實現(xiàn)二氧化碳封存利用的固碳預(yù)拌混凝土碳足跡報告顯示，與Ecoinvent 3.9.1數(shù)據(jù)庫中傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的預(yù)拌混凝土相比較，每立方米可減少近70kg的二氧化碳，相當(dāng)于減少了預(yù)拌混凝土在生產(chǎn)階段20%以上的碳排放。

2021年我國預(yù)拌混凝土產(chǎn)量達(dá)32.93億立方米，通過此項技術(shù)每年的二氧化碳封存利用潛力將達(dá)到約1200萬噸。

此次在零碳變電站建設(shè)中大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用固碳預(yù)拌混凝土，意味著CCUS技術(shù)在預(yù)拌混凝土方向?qū)崿F(xiàn)突破，打通了能源—工業(yè)—建筑多個行業(yè)的“雙碳”產(chǎn)業(yè)鏈條，為CCUS技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)化布局提供了更多可能性，也將為未來建筑隱含碳的減少增添新的路徑。

國家電網(wǎng)零碳變電站應(yīng)用固碳預(yù)拌混凝土

據(jù)了解，此次國網(wǎng)浙江省電力有限公司湖州供電公司籌建的安吉城北變電站，是浙江省2023年新型電力系統(tǒng)試點項目，通過固碳預(yù)拌混凝土技術(shù)、BIPV光伏一體化墻板技術(shù)、二氧化碳環(huán)保氣體GIS技術(shù)等將打造國網(wǎng)電力系統(tǒng)的零碳示范工程。
 

據(jù)湖州安吉城北110千伏變電站工程業(yè)主項目經(jīng)理金燁介紹，“為保證此次固碳預(yù)拌預(yù)拌混凝土在項目中成功應(yīng)用，浙江大學(xué)、清捕零碳聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊與國網(wǎng)浙江省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、湖州供電公司的工程技術(shù)人員在前期針對產(chǎn)品性能等方面做了大量的測試、論證。該項技術(shù)此次的成功應(yīng)用，也對未來固碳混凝土技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部及其他基建設(shè)施上的應(yīng)用有一定的示范意義”。