近日，我国CCUS（二氧化碳捕集利用封存）项目接连迎来落地。一是我国海上首个百万吨级二氧化碳封存工程正式投用，二是由我国自主设计的亚洲最大火电二氧化碳捕集利用封存项目，也已正式投产。
其中，海上二氧化碳封存工程，每年封存量可达30万吨，总计超150万吨，相当于植树近1400万棵；而火电二氧化碳捕集利用封存项目，是目前亚洲火电行业技术含量最高的CCUS项目，二氧化碳捕集率大于90%，产出干基二氧化碳纯度大于99%，每年可捕集消纳二氧化碳达50万吨。
据了解，目前我国已有超50个CCUS项目落地，不过就当前的相关项目介绍、CCUS产业分析来看，都还未对其中应用到的传感器进行单独分析。但不得不说的是，传感器在其中扮演着不可或缺的角色，所以，本文就针对CCUS项目中用到的传感器进行梳理，并分析该市场有多大，又适合哪一类企业布局。
再次认识CCUS
CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage），指碳捕集、利用及封存技术。
具体来说，CCUS是指将二氧化碳从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层，以实现二氧化碳永久减排的过程。作为应对全球气候变化的关键技术之一，目前全球产能已达到4000万吨，不过约半数集中在美国。
另一方面，CCUS同样是我国实现碳达峰碳中和非常重要的托底性技术，在各行各业都已成实现“双碳”的主要抓手，其中，尤其是占中国二氧化碳排放量的60%-75%的电力行业及减排较难的工业部门，CCUS更是不可或缺的技术手段。
据生态环境部环境规划院发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》显示，在碳中和目标下，我国2030年CCUS减排需求为0.2亿—4.08亿吨，市场规模将突破千亿元，预计到2050年产值规模将达3300亿元。
在技术方面，从CCUS的全称中可以看到，其全链条由二氧化碳来源、捕集、运输、利用/封存这四个环节构成。
捕集
目前各类技术提供商正在加紧研发低浓度点源与直接空气捕获等化学方法。其中，技术最为成熟的高浓度点源（50%-90%浓度的烟气）主要来自乙醇、氨和天然气加工的排放，无需化学方法，可通过脱水和压缩设备实现碳捕集；低浓度点源(5%-15%浓度的烟气)，主要来自于大型减排难行业的点源，如发电厂和水泥厂，可通过化学溶剂、固体材料吸附剂、膜分离等捕集方法，其中化学溶剂捕集方法较为成熟；而直接空气捕获技术尚不成熟。
运输
管道是当前大量运输二氧化碳最主要的选择。在一定运输距离（650公里）内，管道运输具有成本优势。美国拥有约6500公里二氧化碳管道，约占全球总长度的85%，而这一长度远不足以满足减排目标下的CCUS管道运输需求。船舶运输是长距离运输的一种新兴替代选择，当前主要应用于食品级液态二氧化碳的运输。铁路与卡车可用于少量运输二氧化碳，其较大的应用潜力在于将二氧化碳配送到终端市场。所有的运输方式都需将二氧化碳加压压缩，当前液态和超临界流体二氧化碳运输正在成为远距离储存获取的手段。
利用
降低CCUS技术实施成本的关键在于找到合适的利用技术。目前技术包括提高石油采收率技术（Enhanced oil recovery, EOR，当前主要应用在陆上）、化学利用技术和生物利用技术。目前行业正在衍生新的技术发展趋势，包括诸如在离岸海上油田中开发EOR项目和利用二氧化碳直接合成淀粉等。
封存
无法被利用的二氧化碳，则需要通过封存技术进行埋存。不过封存技术对于企业来说成本极为高昂，且没有经济价值，需要政府出台相关政策进行激励。不过好消息是，随着技术得到进一步优化，当前封存工程已有不少落地项目。
虽然在以上四个环节中并未提及传感器，但深入CCUS的整个链条，从以上四个环节出发，传感器在其中的作用相当大。
CCUS带飞哪些传感器？
目前，虽然国内大部分CCUS的项目由国企主导，但在传感器的采购方面，无论国企还是私企都能够参与其中。
通过对不同场景的分析，目前有几类传感器需求较大：
二氧化碳传感器
二氧化碳传感器主要可以分为固态电解质式、电容式、光纤、红外吸收等类型，其中红外二氧化碳传感器由于拥有更高的精度、更好的稳定性，是当前主流的类型。二氧化碳传感器通常用在捕集场景下，通过先对二氧化碳的浓度进行分析，再开启捕集工作。并且，在大型工厂、电厂、化工厂等气体成分复杂的地方，二氧化碳传感器的使用量会更大。
多类型的气体传感器
由于在捕集二氧化碳的过程中，常常需要对杂质气体进行抽离，但杂质气体并不能随意排放，尤其对于一些有毒有害气体，还需先进行监测、分类，再决定排放，因此在过程中会用到多种类型的气体传感器。
超声波传感器
超声波传感器通常结合电容传感器应用在管道输送中，以用来监测管道中二氧化碳的质量和流量，同样也为了监测管道是否存在泄漏。而在管道输送场景下，基于管道的长度一般需要布置多个传感器。
V锥流量传感器
主要用于对液态二氧化碳的监测，尤其在船舶、铁路运输中，会将二氧化碳进行液化装罐后再运输，为防止液态二氧化碳泄漏，目前常用V锥流量计对其进行监测。
分布式光纤传感器、速度传感器、倾斜传感器
由于二氧化碳的封存通常是在地底和海底，所以需要对监测地质环境的变化以及气体是否泄漏进行监测，目前常用的方案为分布式光纤与节点式地震仪，于是这也带动了分布式光纤传感器、速度传感器、倾斜传感器的需求。
结语
随着达成“双碳”目标的时限在逼近，更多CCUS项目将落地，目前我国已有超100个项目投产，而参与其中的玩家也在不断增多。很明显的是，CCUS将能很大程度带动传感器的应用，随着更多项目的落地，更大的需求也会涌现。
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