中船動力集團近年來不斷加強對船載碳捕集技術的研究工作。2023年，中船動力集團成功研制首臺1000kW級船載碳捕集系統樣機，并在美國船級社（ABS）、法國船級社（BV）和日本船級社（ClassNK）的共同見證下，順利完成包括二氧化碳吸收能力、系統解吸能耗等在內的多項關鍵技術指標驗證。

目前，中船動力集團正致力于優化船載碳捕集系統基于實船應用場景下的工程化詳細設計工作，未來將在多艘液化天然氣（LNG）運輸船上進行安裝應用。

據悉，中船動力集團在依托國家科技研發重大專項的前提下，歷時兩年自主完成船載碳捕集系統的開發工作。中船動力集團擁有全球領先的船用動力試驗設施，能夠最大程度地貼合遠洋船舶動力的應用場景。該次船載碳捕集系統的成功試驗是中船動力集團船載碳捕集技術開發的重要里程碑。在此基礎上中船動力集團將拓展船載碳捕集系統的系列化型譜，為實船應用打下殷實基礎。

同時，在國家“雙碳”戰略目標的指引下及在船舶航運綠色低碳轉型的大趨勢下，中船動力集團全力推進低碳零碳船舶動力解決方案的落實。本次船載碳捕集系統的成功試驗將助力中船動力集團實現綠色低碳船舶動力全方位布局，推進航運綠色低碳發展進程，落實國家“雙碳”戰略和國際海事組織（International Maritime Organization, IMO）溫室氣體減排目標。

據悉，該次投入應用的全球首套散貨船碳捕集系統（OCCS）由中太海碳（上海）環保科技有限公司研發。

華滋能源與中太海碳合作，經過前期研討規劃，過程中精細化管控，尤其是新裝系統結構采用集成模塊吊裝，歷時25天順利完成此次脫硫脫碳雙系統改裝項目，可以實現國際海事組織限硫令0.1%含硫量的脫硫功能和碳捕集捕捉率達到20%的功能，后續將逐步提升至60%。華滋能源還合作開發了用于碳捕集系統的控制系統和監控系統，實時監測和記錄排放硫和碳數據，設計應用加裝了中太風力發電設備提供20KW風電容量，不僅實現船舶在港口運行碳捕集過程中零消耗原船電力，而且達到負碳排放。

船載碳捕集系統（OCCS）是碳捕捉技術在船舶上的應用，它將船舶排放廢氣或燃料中的二氧化碳進行分離捕捉，通過運輸工具輸送到目的地加以資源化利用或注入海底/地層封存，防止其進入大氣層，以實現船舶排放的二氧化碳永久減排。作為一項顛覆性的碳減排技術，OCCS為船舶在使用成熟、低成本傳統化石燃料下實現大幅度碳減排提供了可能，為航運業的綠色低碳發展提供了一條可行路徑。

該系統能夠同時滿足國際海事組織的脫硫和脫碳要求，配備了自主研發的吸收溶劑技術，有效降低了解析能耗，提高了碳捕集系統的綜合能效指數。此外，系統還搭載了自主研發的碳捕集控制系統和監控系統，用于實時監測和記錄硫和碳的排放數據。該系統設計并安裝了風力發電裝置，不僅使得碳捕集在運行期間實現了原船電力的零消耗，還使船舶達到了負碳排放。

隨著國際海事組織（IMO）和歐盟（EU）進一步加強溫室氣體排放法規，航運公司急需密切監測和減少船舶碳排放以滿足相應法規要求。鑒于不斷變化的環境法規，船載二氧化碳捕集與封存技術已成為有效滿足全球排放要求的一種前景廣闊的解決方案。

韓華海洋研發的OCCS利用吸收劑吸收船上產生的二氧化碳，并將其轉化為礦物形式。與其他二氧化碳捕集技術相比，采用該技術的OCCS能耗極低，且在運營期間僅產生少量的二氧化碳。此外，該系統設計緊湊，能夠確保實施效率。

KR有關人員表示：“目前，碳捕集與封存技術預計將在全球二氧化碳減排總量中占據相當大的比例，因此市場對該技術的需求正在不斷增長。此次向韓華海洋授予AiP具有重要意義。”

韓華海洋有關人員表示：“此次研發的OCCS將在未來應用于17.4萬立方米LNG運輸船。我們將努力開發環保技術，以滿足不斷加強的環保法規和船東要求，從而增強競爭力。”

EverLoNG由TNO牽頭，合作伙伴包括道達爾能源和Heerema Marine Contractors。

據TNO有關人員表示，這將是SBCC的首次測試，將運行2500至3000小時，該裝置的廢氣處理能力為100-150 Nm3/h（名義工況下立方米每小時），即每天可以捕獲250公斤的二氧化碳。

捕獲的二氧化碳將以液體形式儲存在加壓儲罐中，然后卸載并運輸到工業現場或永久封存在地下。

EverLoNG SBCC原型

在道達爾能源的LNG運輸船上完成試驗后，SBCC裝置將被拆除并安裝在第二艘船——Heerema Marine Contractors的LNG動力起重船“Sleipnir”號上進行進一步試驗。

這些示范測試預計將有助于實現EverLoNG項目的目標–加快SBCC技術的實施，并將SBCC從TRL4（技術準備級別4）提升到TRL7。

EverLoNG項目的目標是將船舶的二氧化碳排放量至少減少70%（以使用LNG燃料但未配備SBCC的船舶為例）。該項目還致力于SBCC的成本效益，旨在實現二氧化碳捕獲和船上儲存成本低于100歐元/噸（2025年前實現），甚至是50歐元/噸。

在評估SBCC對船舶基礎設施、穩定性和安全性的影響的同時，項目也在評估二氧化碳在幾個碳捕集、利用與封存（CCUS）鏈中的卸載、運輸和儲存（或利用）的成本，以保證擬議技術的技術可行性。

此外，項目開發商稱正在制定卸載策略，以明確船上所需的后處理以及港口所需的基礎設施。為此，EverLoNG成立了一個二氧化碳航運互操作性行業小組（CSIIG），并提出了建立歐洲卸載網絡的路線圖。

二氧化碳（CO2）捕集利用與封存（CCUS）是指將CO2從工業過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現CO2永久減排的過程，主要包括CO2捕捉、輸送、利用和封存等環節。作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的戰略性技術，CCUS具有大幅度減少傳統化石能源整個生命周期內的溫室氣體排放和實現綠色能源負碳排放潛力，是未來減少CO2排放、保障能源安全、構建生態文明和實現可持續發展的重要手段。

CO2捕捉是指將CO2從工業生產、能源利用或大氣中分離出來的過程，主要分為燃燒前捕捉、富氧燃燒和燃燒后捕捉三種方式。

燃燒前捕集是指在含碳化石燃料燃燒前先通過氣化和重整等過程將其轉化為以CO和H2為主的混合氣，再通過變換反應將CO轉化為CO2，經過變換反應后CO2的濃度得到提高，再通過相應的分離技術將富集后的CO2分離和捕捉出來。

富氧燃燒是指用氧氣取代空氣作為氧化劑，與燃料一同在富氧燃燒爐中進行燃燒，燃燒后的混合氣體主要為CO2和H2O再通過冷凝方式將CO2分離和捕捉出來。

燃燒后捕捉技術是指對排氣中的CO2進行捕捉，可直接應用于傳統電廠和其它能源使用場景。

CO2輸送是指將捕集的CO2運送到可利用或封存場地的過程。根據運輸方式的不同，分為管道、船舶運輸、汽車和鐵路運輸等方式。

CO2利用是指通過工程技術手段將捕捉的CO2實現資源化利用的過程。根據工程技術手段的不同，可分為CO2地質利用、CO2化工利用和CO2生物利用等。其中，地質利用是將CO2注入地下，進而實現強化能源生產、促進資源開采的過程，如提高石油、天然氣采收率；CO2化工利用是指以化學轉化方式，將CO2和共反應物轉化為目標產物，如與氫合成甲醇；生物利用是指通過植物的光合作用，將CO2用于食品、飼料、生物肥料等生物質的合成，如養殖生長周期短的藻類。

CO2封存是指通過工程技術手段將捕集的CO2注入深部地質儲層，實現CO2與大氣長期隔絕的過程。按照封存位置不同，可分為陸地封存和海洋封存；按照地質封存體的不同，可分為咸水層封存、枯竭油氣藏封存等。

船載碳捕集系統（OCCS[1]）是CCUS中的碳捕捉技術在船舶上的應用，它將船舶排放廢氣或燃料中的CO2進行分離捕捉，通過運輸工具輸到目的地加以資源化利用或注入海底/地層封存，防止其進入大氣層，以實現船舶排放的CO2永久減排。作為一項顛覆性的碳減排技術，OCCS為船舶在使用成熟、低成本傳統化石燃料下實現大幅度碳減排提供了可能，為航運業的綠色低碳發展提供了一條可行路徑。

碳捕捉技術在船上的應用

基于傳統能源動力系統的船載碳捕集技術，一般采用化學吸收法對排放尾氣進行碳捕捉，其原理為通過吸收液的溫度變化來實現CO₂的吸收和釋放，從而實現將CO₂從尾氣中分離捕獲。主要包括CO₂捕捉、分離、壓縮液化與存儲卸載四個過程構成。首先，船上尾氣進入吸收塔捕捉CO₂，然后在分離塔對捕捉到的CO₂進行分離，分離出的CO₂氣體進行壓縮液化提純，提純液化后的CO₂再輸送到存儲容器。對于捕集儲存的液態CO₂可以在港口直接過駁給CO₂運輸船，或在專業港口進行卸載，提供給處理工廠用于堿、醇等化工品的原料或地質、生物利用，也可以制成干冰在指定海域投入海底封存。

船載碳捕集系統的主要設備構成通常包括廢氣旁通閥、CO2風機、熱交換器、吸收單元、分離單元、壓縮單元、制冷單元、液化單元、儲存單元、氣體檢測和監測系統、廢水處理和控制系統等。其實船安裝應注意對結構強度及船舶穩性的影響。特別值得一提的是，當碳捕集系統因意外故障時，其進排氣管路的設計應能避免使得船舶發動機背壓過高。

針對不同船型及其營運特點，并綜合考慮所需配置船載碳捕集系統的捕集能力，測算出所需CO2儲存艙的容積，靈活采用不同的布置方案。同時，應特別注意CO2的泄漏風險。

考慮到船載碳捕集系統運營能耗相對較高，亟需突破CO2高效低能耗捕集與儲存技術，以有效降低系統能耗。同時，船上電站容量要有足夠冗余，且超負荷時系統能應急脫開。

來源：中國船級社CCS

OCCS用于捕獲船舶航行期間排放的二氧化碳，該技術有望成為減少船舶溫室氣體排放的有效手段，特別是對現有船隊。捕獲的二氧化碳可以被儲存起來，并重新使用或安全處置。

據稱，OCCS可以相對快速地實施，而無需對現有航運基礎設施進行重大改裝，有助于縮小當前排放水平與零排放航運最終目標之間的差距。一般來說，OCCS比替代措施（如改用替代燃料或電氣化）的成本低。盡管如此，由于市場上擁有成熟解決方案的公司相對較少，因此OCCS的商業案例還在探索之中。

2022年9月份，HMM與Panasia簽訂了《船用碳捕獲系統研發項目協議》，隨后，兩家公司以MPV（Multi-Purpose Vessel，多功能船）為對象，進行了詳細設計、技術有效性評價等聯合研究。研究結果表明，OCCS可以在不對現有船舶進行改裝的情況下安裝，并且不妨礙船舶運營的穩定性。

基于上述研究，HMM計劃在其集裝箱船上安裝OCCS，以便在今年晚些時候與三星重工和PANASIA進行運營測試。其中，HMM負責OCCS的運行，三星重工和Panasia負責設備供應及工程技術。