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从众说纷纭到实践落地,CCUS如何破局?(图)

2023/12/4   关键字:   来源:[互联网]

  [中国石化报 2023-12-01]

  视觉中国 供图
  要实现国际能源署的控温目标,CCUS项目是不可或缺的存在,如何将其从愿景落实到行动中,仍是当前全世界面临的难题
  ●卢雪梅
  近期,中美两国关于加强合作应对气候危机的阳光声明表示,争取2030年前,各自推进至少5个工业和能源领域碳捕集、利用与封存(CCUS)大型合作项目。碳捕集也将是在迪拜举行的第28届联合国气候变化大会(COP28)的重要议题之一。近年来CCUS项目受到了一些质疑,项目的经济可行性、运营规模化的可能性、与化石燃料的“亲源”性等都成为“槽点”。然而要实现国际能源署(IEA)可持续发展情景下的控温目标(即2050年全球每年捕集56亿吨二氧化碳,将升温控制在不高于工业革命以来的1.5摄氏度),CCUS项目却是不可或缺的存在。
  从众说纷纭到实践落地,CCUS产业发展的潜在驱动力来自2050年实现年捕集56亿吨二氧化碳的目标。这个目标异常艰巨,但如果能秉持技术中立原则,加强各方协作并从油气项目中取经,以全球合作的形式采取标准化方法推动CCUS产业发展并实现其大规模增长,并非遥不可及。而如何将CCUS愿景落实到行动中,仍是当前全世界面临的难题。
  秉持技术中立原则
  技术中立原则又称不偏重任何技术手段的原则,是目前世界各国和国际组织在电子商务立法中共同遵守的基本原则之一。具体而言,是对技术手段一视同仁,不将对某一特定技术的理解作为法律规定的基础而歧视其他形式的技术,即既不能要求或采用某种特定的技术,也不能阻碍未来技术的发展。引申到CCUS项目,则意味着允许与CCUS相关的技术百舸争流,不偏重或偏废特定技术,以期最终寻得最佳路径。当下,全球CCUS项目数量不断增长,但总体而言该领域仍处于相对萌芽阶段,需要各界保持开放的心态,不断测试不同CCUS技术的功能和效果。
  参与CCUS整个价值链的公司有机会深入了解项目交付的各个阶段,更有利于形成一种项目团队联合思考的合作方式,以便将不同阶段和方法间的散点连缀成面,快速推动项目的运行。
  开展CCUS项目往往面临着全新考验,没有既往经验可借鉴,且有些项目往往相对规模很大,此时,如何降低风险就成为项目团队关注的重点。以技术中立原则开展CCUS项目要求项目团队对每个关键技术都进行技术可行性研究,如与现有设施(如发电厂)的结合,规格及与其他地方所实施技术的对比等。供应商也应参与相关研究,以确认最佳设计和设备规格。
  供应链标准化
  在能源领域,尤其是油气行业,供应链的标准化、模块化和可复制性都广为人知,而CCUS下一步的发展也需要采取这一做法。就CCUS项目而言,如果供应链跟不上,即使是最精心的前端工程和设计(FEED)也无法有效实施。目前,CCUS项目涉及的压缩机和非金属管道等关键设备,都需要技术提供方努力适应CCUS相关新应用和项目需求,以设计和试验不同的CCUS概念。
  CCUS相关产业应该寻求机会,大规模、快速、低成本地设计和构建模块,根据需要在所有CCUS项目中推广。与此同时,专业知识和详细的项目规划仍然重要,而项目开发人员能掌握并熟悉应用各标准化产品或工具,则将大幅精简和加快CCUS项目的进程。
  从油气行业“取经”
  CCUS的基本技术概念其实并不新鲜。20世纪70年代以来,提高石油采收率一直是油气行业的常规技术。CCUS中使用的许多技术和装备都源于油气行业,从反应塔和交换器到泵和管道,无一不与油气行业有着千丝万缕的联系。
  目前CCUS产业面临的挑战之一是如何高效运营二氧化碳管道。此时,天然气管道设计、建造和运营过程中积累的经验就具有极大的参考价值。油气领域的惯用方法或原则,如严密的泄漏检测和严格的安全作业流程都可移植到CCUS项目中来,为捕集、利用与封存二氧化碳建立一套可靠和简化的方案。
  对CCUS产业而言,将捕集技术与现有资产相结合具有巨大的商业意义,设施共享则成为一种必然。这意味着,无论CCUS项目的实施地是在水泥厂、石化厂还是发电厂,都必须确保项目员工掌握诸如集成冷却水、电力和控制系统等设备的使用经验,才能保证项目的不间断运行。
  政策扶持
  毫无疑问,CCUS项目的推广速度离不开所在地的政策支持。美国为CCUS项目提供了《通货膨胀削减法案》(IRA)和碳捕集与封存税收优惠政策(45Q)的税收抵免条款,效果立杆见影。与此同时,欧盟也于今年3月推出《净零工业法案》,可以预见欧洲大陆也将在CCUS项目推广方面取得类似进展。
  我国虽然没有全国的税收减免政策,但各地都出台了补贴政策。如北京通州区2021年起对获得碳中和认证的企业最高一次性补助50万元;北京经济技术开发区对2021年获得碳中和认证的规模以上工业企业或获得碳中和认证的已纳入城市更新的园区一次性奖励50万元;杭州市2021年9月推出碳达峰科创领域最高奖励500万元;深圳出台工业碳中和补贴政策,单个项目资助金额不超过1000万元;广州市发布碳达峰、碳中和奖励办法,最高补贴达1000万元等。
  目前我国CCUS技术仍处于研发与示范阶段,已投运和建设中的CCUS示范项目约40个,多以石油、煤化工、电力行业小规模的捕集驱油示范为主,缺乏大规模或全流程工业化项目。我国试点示范项目的投资主要来源于重点国有企业,民营资本参与度较低。2022年6月27日,中国海油、广东省发展改革委、壳牌、埃克森美孚签署了《大亚湾工业园区二氧化碳捕集利用及封存集群研究项目谅解备忘录》,这将是我国首个千万吨级海上CCUS集群项目。同年8月29日,中国石化宣布,我国最大的碳捕集、利用与封存全产业链示范基地、国内首个百万吨级CCUS项目——“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”正式注气运行,标志着我国CCUS产业开始进入技术示范中后段——成熟的商业化运营阶段。
  除了美国、欧洲和中国,全球其他地区也有所行动,其中东南亚和澳大利亚最活跃,中东地区在CCUS项目的未来发展方面也具有成为战略中心的优势,汇集了极好的技能、技术和地理条件,其中一些国家有可能成为潜在的CCUS强国。
  因地制宜
  各国开展CCUS项目的条件各不相同,一些地区拥有理想的地质条件,可供二氧化碳注入存储,比如英国有北海的枯竭油气藏,又有现成的海上基础设施可以改造;美国陆上一些水泥厂排放的二氧化碳虽然未必有现成的存储地,但可以考虑海上存储;日本和韩国缺乏国内存储条件,必须考虑将其产生的二氧化碳运至印尼、马来西亚或澳大利亚等国家存储,而这也带来了二氧化碳的长途船运及与之相关的各种技术和投资问题。
  同样,液化天然气(LNG)产业的经验可供参考。虽然天然气和二氧化碳在温度和压力上表现不同,但基本概念是相似的,目前相关研究工作已完成,利用LNG设施支持二氧化碳的长途运输和装卸成为一种可能。
  随着各国都竭力捕集和储存产生的二氧化碳,技术中立、合作、标准化和吸取油气项目经验教训将是落实CCUS概念的关键。全球合作、融合工程经验、适应不同的经营环境,是CCUS产业蓬勃发展的基础,唯此方能实现全球未来可持续发展。
  (作者单位:中国石化石油勘探开发研究院)