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节能、环保与新能源

碳捕集利用技术:关键是降低成本展(图)

2018/7/17   关键字:   来源:[互联网]

  [中国石化新闻网2018-07-16]

  主要观点
  中国工程院院士李阳认为,CCUS(碳捕集、利用与封存)是实现我国长期低碳发展的重要选择。目前我国CCUS捕集能耗和成本较高。加快CCUS技术与产业发展,关键是降低成本。京津冀地区是建设二氧化碳捕集埋存与提高石油采收率示范工程的有利区域。
  CCUS获全球广泛支持
  二氧化碳是主要的温室气体。据估算,如果没有大幅减排,预计本世纪末全球升温将超过2摄氏度。
  因此,对于CCUS的发展,国际社会已形成共识。今年2月,美国国会通过修正税收法的45Q条款,将二氧化碳提高采收率项目税收优惠从2017年的12.83美元/吨提高到2026年的35美元/吨,将二氧化碳埋存项目税收优惠从22.66美元/吨提高到50美元/吨。
  联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新研究认为:几乎所有的气候变暖警告场景都需要CCUS,CCUS将贡献16.8%的减排量;2015~2050年累计减排14%的温室气体,其中中国CCUS贡献约占1/3。
  我国已成为全球最大的能源消费国和碳排放国,CCUS是实现长期低碳发展的重要选择。党的十九大也对应对气候变化和可持续发展提出新目标。
  2013年11月,我国成立CCUS产业创新联盟;2016年4月,签署《巴黎协定》,明确2030年达到碳排放峰值的目标;2017年12月,启动全国碳交易市场,涵盖1700多家企业。
  CCUS技术取得新进展
  CCUS主要有4个技术环节:捕集、运输、利用和封存。
  国际上,CCUS技术于20世纪70年代开始孕育,到目前已发展到研发示范阶段。我国虽然起步较晚,但目前也已在各环节取得技术进展。
  捕集方面,形成针对高碳天然气、燃煤电厂、炼化厂三种主要排放源的捕集技术。其中,在胜利油田发电厂通过开发复合吸收剂和热泵技术,吨液体二氧化碳捕集成本有望控制在300元。
  利用方面,国内油公司已在30多个区块开展二氧化碳驱油埋存矿场试验。如中国石化于2005年在苏北盆地草舍低渗透油藏连续注气混相驱试验,到目前累计注入液体二氧化碳17.9万吨,累计增油7.97万吨,提高采收率7.89个百分点,预计最终提高17.2个百分点。
  低渗-致密油气藏二氧化碳压裂-埋存技术取得突破。该技术是将工业捕集到的液态二氧化碳输送至井场,注入目的层,形成超临界态二氧化碳,具有致裂增渗、置换、驱替、增能、降低储层伤害的集成效应,可高效开采油气并将二氧化碳在地下封存。延长油田延2011井应用该技术后平均日产气4.3万立方米。
  埋存方面,国家能源投资集团在全球首次建成煤制油高浓度二氧化碳陆相咸水层封存10万吨级CCS示范工程。
  加快CCUS技术与产业发展
  我国CCUS发展面临的挑战主要是捕集能耗和成本较高。目前技术条件下,捕集成本和埋存成本均在200~300元/吨,技术水平有待提升。
  捕集方面,加快发展低能耗大规模二氧化碳捕集技术,包括燃烧后、燃烧前及富氧燃烧的捕集技术,降低捕集成本。
  利用方面,加快发展二氧化碳驱油、驱煤层气与埋存技术,二氧化碳矿物转化利用、化学转化利用及生物转化利用技术。
  据估算,我国已开发油田约130亿吨储量适合二氧化碳驱,可增加可采储量19.2亿吨,埋存二氧化碳47亿~55亿吨;若以全部油气藏计算,最高可埋存150亿吨以上。京津冀地区社会经济发展与环境容量矛盾突出,而该地区有胜利、大港、华北等油田,是建设二氧化碳捕集埋存与提高石油采收率示范工程的有利区域。
  此外,要关注二氧化碳转化为甲烷气技术,它利用本源微生物将埋存的二氧化碳转化为甲烷气。
  埋存方面,加快发展深部咸水层、枯竭油气藏等的二氧化碳地质埋存技术。
  我国CCUS技术发展总体分三步走:到2020年,突破低能耗捕集关键技术,建立封存安全技术保障体系,扩大全流程示范项目规模;2020~2030年,建立百万吨全流程技术示范项目;2030~2050年,技术发展实现产业化,电厂二氧化碳捕集成本低于200元/吨。