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)化應用有碳封存屬性的固碳預拌混凝土建材。經(jīng)測算，在該項目中每使用1m3固碳預拌混凝土，將比傳統(tǒng)產(chǎn)品減少20%以上的碳足跡。
此次應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)預拌混凝土建材領域的突破。
首個CO2礦化利用預拌混凝土示范基地 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能源清潔利用國家重點實驗室組成的聯(lián)合研發(fā)團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拌混凝土建材示范基地，開展了一系列關于固碳預拌混凝土的相關前期研究及生產(chǎn)示范應用，目標是以預拌混凝土及其制品為載體，實現(xiàn)二氧化碳永久固化封存，以解決日益嚴峻的氣候變化問題。此次大規(guī)模應用于零碳變電站建設的固碳預拌混凝土便來自于此基地。
據(jù)相關技術(shù)人員介紹，固碳預拌混凝土的原理是以普通預拌混凝土為載體，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在其中，同時改善了混凝土的工作性能并提高了抗壓強度。
“在預拌混凝土中封存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。這意味著達到同樣的抗壓強度，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)?！炷辆哂薪?jīng)濟和氣候雙重收益，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“預拌混凝土CO2微晶化礦化技術(shù)體系”，對預拌混凝土建材原料配方、生產(chǎn)設備等環(huán)節(jié)進行了改造升級。目前，該條示范生產(chǎn)線可實現(xiàn)年產(chǎn)80萬立方的固碳預拌混凝土，滿足C20-C50等不同型號建材產(chǎn)品。而該條生產(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。
CCUS技術(shù)在預拌混凝土實現(xiàn)突破 助力建筑行業(yè)減少隱含碳
此次應用的清捕零碳創(chuàng)新除碳技術(shù)是減少建筑隱含碳或建筑材料生產(chǎn)和運輸碳足跡的直接方法。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)威檢測機構(gòu)CTI華測，嚴格按照《PAS 2050:2011商品和服務在生命周期內(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)的預拌混凝土相比較每立方可減少近70kg的二氧化碳，相當于減少了預拌混凝土在生產(chǎn)階段20%以上的碳足跡。
2021年我國預拌混凝土產(chǎn)量達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到約1200萬噸。
此次在零碳變電站建設中大規(guī)模商業(yè)應用固碳預拌混凝土，意味著CCUS技術(shù)在預拌混凝土方向?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)化布局提供了更多的可能性，也將為未來建筑隱含碳的減少增添新的路徑。
國家電網(wǎng)零碳變電站應用固碳預拌混凝土
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。
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“為保證此次固碳預拌預拌混凝土在項目中成功應用，浙江大學、清捕零碳聯(lián)合研發(fā)團隊與國網(wǎng)浙江省電力有限公司經(jīng)濟技術(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)此次的成功應用，也對未來固碳混凝土技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部以及其他基建設施上的應用有一定的示范意義“。
