近日，作為浙江省2023年新型電力系統試點項目，國家電網浙江電力公司在湖州安吉開發區新建的零碳變電站，首次在國內大規模商業化應用有碳封存屬性的固碳預拌混凝土。經測算，在該項目中每使用1m³固碳預拌混凝土，將比傳統產品減少20%以上的碳排放。此次應用不僅打造了在國網系統內CO2礦化技術的“首臺首套”，更是實現了CCUS（碳捕集、利用與封存）技術在國內預拌混凝土領域的突破。

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合研發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示范應用，目標是以預拌混凝土及其制品為載體，實現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。

據相關技術人員介紹，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物，一旦混凝土凝結硬化，它就會被永久封存；另一方面，碳酸化產物填充了混凝土微孔隙，改善了混凝土孔隙結構，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‘環保’混凝土具有經濟和環境雙重收益，未來還能產生額外的碳稅價值”。

在該示范基地內，技術人員通過自主研發的“預拌混凝土CO2微晶化礦化技術體系”，對預拌混凝土原料配方、生產設備等環節進行了改造升級。目前，該條示范生產線可實現年產80萬立方米的固碳預拌混凝土，滿足C20~C50等不同型號產品。該條生產線一年較傳統工藝可減碳約5.9萬噸，每年可實現CO2封存利用約3000噸。

減少隱含碳，CCUS技術在預拌混凝土實現突破
 

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

在此次項目中，由權威檢測機構CTI華測，嚴格按照《PAS 2050:2011商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》,出具CCUS技術實現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數據庫中傳統工藝生產的預拌混凝土相比較，每立方米可減少近70kg的二氧化碳，相當于減少了預拌混凝土在生產階段20%以上的碳排放。

2021年我國預拌混凝土產量達32.93億立方米，通過此項技術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模商業應用固碳預拌混凝土，意味著CCUS技術在預拌混凝土方向實現突破，打通了能源—工業—建筑多個行業的“雙碳”產業鏈條，為CCUS技術發展、產業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。

國家電網零碳變電站應用固碳預拌混凝土

據了解，此次國網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年新型電力系統試點項目，通過固碳預拌混凝土技術、BIPV光伏一體化墻板技術、二氧化碳環保氣體GIS技術等將打造國網電力系統的零碳示范工程。
 

據湖州安吉城北110千伏變電站工程業主項目經理金燁介紹，“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、清捕零碳聯合研發團隊與國網浙江省電力有限公司經濟技術研究院、湖州供電公司的工程技術人員在前期針對產品性能等方面做了大量的測試、論證。該項技術此次的成功應用，也對未來固碳混凝土技術在電網系統內部及其他基建設施上的應用有一定的示范意義”。