碳管理时代已经到来
碳捕获、利用与封存 (CCUS) 技术已存在多年，但鉴于其复杂性、可靠性、成本以及整体业务使用案例，这项技术的全球采用率相对较低。 外部缺乏推动普及的压力，加之各工厂需自行投资CCUS解决方案面临资金壁垒，导致该技术暂未达到成本效益平衡。
而随着企业承诺实现积极的净零排放目标并争取获得政府激励的资格，围绕如何为高效碳管理制定可行成本结构的创新不断涌现，这一趋势正在发生转变。 有一点越发清楚，达到净零目标意味着需要更多的 CCUS 设施。 根据 2021 年 CCS 全球形势报告，目前全球只有 135 个大型商用 CCUS 设施，但到 2050 年，将需要超过 2000 个设施才能满足全球气候缓解目标。
能够可行普适地去除二氧化碳，意味着氢等新兴能源可以加速发展。 最终，由太阳能和风能等非碳或“绿色”来源生产的可再生氢极具吸引力，但氢应用的需求侧还需要迅速增长，才能创造规模经济。 CCUS 通过“脱碳氢”实现了这一点，为走向氢时代奠定了坚实基础。 虽然我们尚未大规模实现这一承诺，但 CCUS 可以推动从化石燃料中生产清洁氢，这是当今大部分氢生产的来源。 通过审慎地与经济因素保持一致，CCUS 可以成为将低碳氢大规模引入新市场的成本高效途径。
碳捕获即服务会是解决之道吗？
为使 CCUS 项目在经济上可行，许多新的区域碳捕获中心可以将其转化为“碳捕获即服务”的商业模式。 这些中心将共享基础设施和管道网络，以捕获、聚集、运输和储存来自当地各种炼油厂和石化、化肥、钢铁和其他邻近设施的碳，而不是由各家公司各自开发成本高昂的 CCUS 设施。 这种方法创造了一种共享资源，推动了更大的商业机会，并极大地提高了规模经济效益，因为公司将通过在更大的共享管道网络中运输压缩二氧化碳来分摊存储成本和削减总体成本。
与优化捕获过程本身同样重要的是贸易交接和财务计量系统，这些系统可以精确测量从一个地点到另一个地点以及从一个企业到另一个企业的二氧化碳输送质量。 这使得制造商能够量化自身来源的排放，这对碳定价和确保法规合规性很有必要。 同时也让封存设施明确应向供应商结算的费用金额。
无论公司是将二氧化碳量化以获得税费抵免，还是以其他方式将 CCUS 货币化，能够依赖贸易交接解决方案（例如能够耐受极端压力、低温和密度大幅波动的高精度流量计，以及能够检测气态或液态化学杂质的直连式分析仪），对于维持盈利能力都至关重要。
自动化加速应用
建设新中心，提高碳捕获的经济吸引力，这需要先进的自动化技术、数字孪生解决方案、软件和新的工程设计工具，以确保设施以低成本安全可靠地运营。
核心碳捕获技术是传统的过程分离技术，是艾默生专业技术的基础。 依托这些专业能力，结合软件与解决方案，艾默生支持了全球诸多大型 CCUS 项目，服务涵盖从现场评估与建模到运营与监测的各个环节。
优化碳捕获过程是第一步；艾默生的能源管理信息系统 (EMIS) 有助于提高过程可见性，为更好的决策提供数据。 EMIS 能提供能源绩效的较新且有意义的信息，以便识别低效率和违规行为。 这有助于操作员采取实时纠正措施，节省时间和精力。 通过检测绩效不佳的情况，EMIS 最多可将站点能源使用量降低 15%。 精确控制旋转设备还可降低能耗，并确保机器健康运行，防止停机。
二氧化碳需要液化才能运往 CCUS 设施，而凭借艾默生在过程控制和可靠测量方面的专业技术，可以持续监测二氧化碳，以获得可见性。 压缩机在这个过程中发挥着关键作用；艾默生的普适测量技术和数据分析能够持续监测压缩机健康状况和性能，以减少停机时间、设备损坏和过高的维护成本。 经优化的数字阀门解决方案能使流向压缩机的流量保持稳定，防止设备受损并延长压缩机的使用寿命。
地下碳存储项目依赖于对地下地质构造进行可靠准确的分析。 来自艾默生 AspenTech 软件业务部门的 E&P（勘探和生产）软件，结合数字孪生解决方案，可提供物理环境动态仿真建模，能够实现地下存储综合体的准确绘图和测量。 此外，对长期储存容器完整性的可靠评估，对于选址和开发的业务决策至关重要。 井下液位计连续、实时地提供来自储罐的数据，确保井筒完整性和过程可靠性，同时软件在整个项目生命周期内分析并解读根据地震数据观察到的地下变化。
最后，妥善管控新 CCUS 项目的进度和预算对于降低风险至关重要。 艾默生的项目确定性方法将现代项目管理策略、创新工程设计实践和数字化技术相结合，可减少成本、降低复杂性并适应变化。
激发大举脱碳的潜力
推动 CCUS 广泛应用的举措正在产生环境影响，但其未来的潜在影响甚至更大。 随着行业继续推进 CCUS 发展，区域碳捕获中心模型可以扩展为区域氢生产设施。 CCUS 服务的订阅用户还可以为其生产过程购买氢，而且在脱碳氢生产中产生的二氧化碳都可以立即封存在中心内。
这种双向模式有潜力构建一个碳氢闭环系统（即循环经济）。 从利用设施废弃物以及共享能源和材料流，到从更经济的来源捕获碳并生产氢，我们打造了一种循环经济，在降低成本和创造收入的同时重复使用并重新使用氢和碳。 如果没有 CCUS，将几乎不可能实现净零排放目标；在应对气候变化的斗争中，碳捕获中心有潜力成为破局的关键。