在“双碳”目标刚性约束下，工业白灰产业的过程碳排放（石灰石分解产生CO₂）是其可持续发展的最大挑战。碳捕集、利用与封存（CCUS）技术被视为解决该行业深度脱碳问题的关键托底技术。本文系统研究适用于白灰产业的CCUS技术路径，分析其技术经济性，并探索可行的商业化模式与政策支撑体系。
一、工业白灰产业实施CCUS的紧迫性与优势
白灰生产排放的CO₂中，约60-70%来源于石灰石（CaCO₃）热分解的化学过程，属于“过程排放”。这意味着，即使实现能源全部绿色化（使用绿电或绿氢），这部分排放依然存在。因此，CCUS是白灰产业实现近零或负排放不可或缺的技术选项。
与其他行业相比，白灰产业实施CCUS具备独特优势：
气源浓度高：窑尾烟气经过除尘脱硫后，CO₂浓度可达20-35%，远高于燃煤电厂的10-15%，这大幅降低了捕集环节的能耗与成本。
钙循环的天然耦合性：其主产品氧化钙（CaO）和中间产物氢氧化钙（Ca(OH)₂）本身就是优良的CO₂吸收剂，为发展基于钙循环的碳捕集技术提供了天然的物料基础。
产品可作为碳汇：最终产品氢氧化钙或碳酸钙在应用过程中（如建筑碳化、土壤固化）可长期封存碳，形成“人工碳汇”。
二、面向白灰产业的主流CCUS技术路径评估
燃烧后捕集技术：
化学吸收法（主流）：使用胺液等溶剂吸收烟气中的CO₂。技术相对成熟，但能耗高（主要用于溶剂再生），适用于对现有生产线进行改造。白灰窑烟气高温余热可用于部分再生热能，提升经济性。
钙循环（CaL）捕集技术（极具潜力）：利用白灰生产的自身物料，以CaO作为载氧体捕集CO₂生成CaCO₃，CaCO€再返回窑内分解，分离出高纯度CO₂并再生CaO。此技术将捕集与生产高度集成，理论上能大幅降低能耗，是目前研发热点。
CO₂输送与封存：捕集后的CO₂经提纯、压缩，通过管道或槽车运输至封存地。对于白灰企业，封存选址是关键，需邻近具备地质封存条件（如深部咸水层、枯竭油气田）的区域，否则长途运输成本将使项目难以承受。
CO₂利用（CCU）路径：
矿化利用（最直接）：将捕集的CO₂通入氢氧化钙浆液中，生产高纯度的沉淀碳酸钙（PCC）。此路径将CO₂转化为有价值的产品，是“变废为宝”的理想选择。PCC可用于造纸、塑料、涂料等领域，市场价值高。
化工利用：将CO₂作为原料合成甲醇、尿素、可降解塑料（如PPC）等。该路径技术复杂，市场规模和经济效益受化工产品价格波动影响大。
生物利用：用于微藻养殖，生产生物柴油或高蛋白饲料。占地面积大，技术链较长。
三、CCUS项目的技术经济性分析与商业模式
当前CCUS项目普遍面临高成本挑战。以一套年捕集10万吨CO₂的化学吸收装置配套白灰窑为例，其关键经济指标如下：
投资成本：约2-3亿人民币，其中捕集单元占比最大。
运营成本：捕集成本约200-400元/吨CO₂（含能耗、化学品、人工），压缩与运输成本另计。
收益来源：目前主要依赖PCC等产品销售收入（约1000-3000元/吨产品，折合CO₂价值有限）和政府补贴，在现行碳价（中国碳市场约60-80元/吨）下无法盈利。
因此，必须创新商业模式，整合多方资源：
“捕集-产品”一体化模式：白灰企业向下游延伸，自建或与下游企业合资建设PCC生产线，将CO₂直接转化为高附加值产品，内部消化碳成本。
区域集群化模式：在工业园区内，由一家专业公司建设公共CCUS基础设施，收集区域内多家白灰、水泥、钢铁企业的CO₂，集中运输封存或利用，实现规模效应，分摊成本。
“技术+碳信用”服务模式：拥有先进CCUS技术的公司为白灰企业提供技术服务，帮助其捕集CO₂并生产碳信用（CCER等），双方分享碳信用出售收益。
绿色金融支撑模式：发行绿色债券、申请碳中和专项贷款，利用较低成本的资金支持项目建设。探索“保险+期货”模式对冲未来碳价波动风险。
四、政策支持体系与突破路径
CCUS的商业化离不开强有力的政策驱动和支持。
明确的碳排放定价与约束机制：加快将白灰行业纳入全国碳市场，并逐步收紧免费配额比例，使碳价真实反映减排成本（预计需达到300元/吨CO₂以上才能驱动CCUS），形成稳定市场预期。
财政与税收激励：对CCUS固定资产投资给予补贴或加速折旧；对封存的CO₂量给予直接资金奖励（类似美国的45Q税收抵免）；减免CO₂运输、封存环节的相关税费。
完善标准与监管框架：制定CO₂捕集、运输、封存全流程的技术标准、安全规范和监测指南。明确CO₂封存地的产权归属、长期责任与监管机制，消除投资者顾虑。
支持前沿技术研发与示范：设立国家重大科技专项，重点攻关低能耗的钙循环捕集、高效矿化利用等颠覆性技术。支持建设全流程、百万吨级的CCUS产业化示范项目，验证技术并积累运营经验。
五、结论与展望
CCUS对于工业白灰产业而言，已从“备选项”变为“必选项”，但其商业化之路仍道阻且长。短期内，应优先推广经济效益相对明确、与现有产业结合紧密的矿化利用（PCC生产）路径，以产品价值部分覆盖成本。中长期，需依靠碳市场机制完善、技术突破和政策强力支持三驾马车并驱。白灰企业应主动布局，将CCUS纳入长期发展战略，通过参与示范项目、探索商业模式合作、储备碳资产，为即将到来的深度碳约束时代做好准备，将减排挑战转化为塑造未来核心竞争力的机遇。
