（作者：艾斯本行业营销高级总监Ron Beck /艾斯本大中华区解决方案咨询高级总监陈洁）亚太能源研究中心2023年的一项研究显示，预计未来25年间亚太地区的总体能源需求将增长10%以上。其中，东南亚的前景尤其令人瞩目，预计到2050年的增速将达到惊人的100%。由于印尼的经济年增长率超过5%，中产阶级人口不断增加，预计仅印尼这一个国家的能源需求量就将占到该地区总量的40%。
在亚洲，烃油需求预计最早也要到2030年才会达到峰值。随着电动汽车（EV）相关政策的落实和工业电气化势头的增强，电力需求持续激增。尽管各国发电形式各不相同，对可再生能源发电的投资还在迅速增长，但中国和印尼当前仍严重依赖煤电。如何将区域能源需求的增长与各国的净零排放政策、碳捕获与存储（CCS）及二氧化碳移除（CDR）相协调，将是区域能源战略的核心组成部分之一。而在更长远的未来，如何在亚洲经济发展的同时减少温室气体（GHG）排放，并应对国际能源转型资金不足的困境，将是我们面临的一项重大挑战。
国家差异和地理条件限制
亚洲各国面对的挑战各不相同。印度和东南亚国家将面临激增的能源需求与迫在眉睫的气候变化之间的矛盾，同时还急需解决价格合理的水电供应问题。
印度的政策重点是推动电动汽车的普及、绿氢基础设施的建设，以及水和空气污染的治理。印尼建立了该地区首个碳市场，并致力于开发其独特的资源，如地热、关键金属和热带雨林。这些政策促使印尼能源行业制定了广泛的CCS和直接空气碳捕获（DAC）的长远计划。日本和韩国需要解决化学品和钢铁生产等难以减排的工业资产位置集中的问题，而且在日本和韩国并没有明显的地下二氧化碳储存区。为解决这一问题，韩国化工行业正与马来西亚国家石油公司（Petronas）（可能还有印尼）合作，寻求建立地区联盟。除了能在地区范围内解决CCS问题，这样的合作还能帮助马来西亚将其碳储存资产货币化。
日本和澳大利亚正联手利用澳大利亚的天然气和绿氢优势，将其作为地区资源，支持日本绿电和工业可持续发展的需求。中国在太阳能生产、经济型电动汽车和公用事业规模电池方面的领先优势将进一步扩大，远超其他国家和地区。然而，中国的能源需求非常巨大且仍在不断增长，若不广泛运用CCS和DAC技术，中国将难以实现其既定的二氧化碳减排目标。马来西亚和印尼有大量植树造林的机会，可以将这些机会转化为重要的碳移除手段。
在整个亚洲，CCS需要有利的地质条件来储存。存储资源主要集中在东南亚（马来西亚、印尼、越南）、中国和澳大利亚。DAC需要有利于可再生能源的地理和气候条件，而这主要集中在中国、澳大利亚和东南亚。
碳捕获：25年的差距
根据全球碳捕获与存储研究院2024年数据显示，目前，全球现有和在建碳捕获设施仅有80个左右，还有数百个正在开发中。这意味着从2022年到2023年，运营或开发的设施预计将增加100%。目前已宣布的CCS和CDR项目的资本积压总价值已超过1290亿美元（IEC和HP数据库）。根据国际能源署（IEA）、缔约方大会（COP）、各国政府和企业设定的目标和指标，到2050年，碳捕获规模需要提升至每年70亿吨，是当前能力的1000倍以上。
碳捕获与存储的经济挑战
在当前的地缘政治能源背景下，CCS和DAC如何发挥作用？这两项技术都面临着类似的经济、技术和资金挑战。
主要的技术经济挑战集中在：
碳捕获与封存所需的能源投入；
大规模运行碳捕获工艺所面临的操作挑战，包括催化剂（胺或类似物）的再生成本；
快速执行和推广这些技术, 以在该地区产生重大影响所面临的成本、供应链和融资等方面的挑战。
许多分析师人士预测，随着技术的不断创新与规模化，碳捕获的经济效益将持续提高。在过去一年中，欧洲的碳成本在每公吨70美元至110美元之间波动，且仍具备一定的不确定性。但可以明确的是，数字化技术已经并将继续在提升CCS和DAC的经济效益方面发挥关键作用。工业人工智能正逐渐成为这一过程中不可或缺的一部分， 特别是在获得、情境化和解读碳捕获项目的运营数据，以支持CCS的持续创新和迭代优化。
数字技术如何帮助创新和扩大规模的案例
数字技术将有助于提高经济效益、加速脱碳新工艺的规模化、加快项目执行以及监测和验证结果。
人工智能（AI）辅助下的敏捷建模法可灵活筛选成千上万的创新方案，使企业能够快速评估数千种（可能的）溶剂和项目设计。此类工具有助于开发更高效的碳捕获技术，帮助企业选择最高效、经济和可扩展的流程。例如，艾斯本和阿美石油公司正在使用生成式AI和机器学习来加快二氧化碳捕获和低碳途径的技术评估和选择。印尼国家石油公司（Pertamina）则运用敏捷建模技术，评估最佳的项目策略。
三菱重工、埃克森美孚、瑞士Climeworks公司和挪威蒙斯塔德技术中心都采用了数字建模和仿真工具并利用装置上的数据，通过将人工智能与第一性原理相结合的混合建模方法，开发捕获工艺的数字孪生，从而为提高工艺的经济效益、绩效和可靠性进行推演和反馈。
从可行性研究到详细设计的自动化工作流程，包括集成在工作流中的严格的成本估算，实现了可重复的模块化设计，从而有效降低了风险。瑞士的Climeworks公司、加州的Carbon Capture Inc.、挪威的Carbon Circle，以及日本三菱重工业等创新型企业，利用这种高效便捷的工程方法，开发了数字化模块化设计与实施方案。
先进的数字技术能够有效识别最佳的地下储层，以实现长期的二氧化碳存储。数字解决方案可用于项目工程设计、降低地质存储风险，并最大限度地提高可注入的二氧化碳量。此外，这些技术为监测和测量策略奠定了基础，以便跟踪和核算所捕获和存储的二氧化碳量。
一旦实施，这些数字原生的模块化系统就内置了数据采集、自动化和数字孪生技术，可实现更科学的运营与管理，并形成反馈闭环，推动持续创新下一代设计，同时优化成本和经济效益。
数字工具能够提供可验证和可审计的数据，从而有效消除业界的顾虑。准确测量和报告减排效果、碳移除量以及存储碳的监测情况，对于建立信任和证明符合监管标准至关重要。能够详细追踪和验证碳捕获过程的工具，有助于消除疑虑，并突显这些技术的实际效益。
随着企业不断完善其策略和技术，创新解决方案的整合将成为实现持续降低全球碳排放的关键。数字技术有助于加速这一进程。
