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我國碳捕集利用與封存技術發展研究

我國碳捕集利用與封存技術發展研究

發布日期:2022-02-11 作者:中國(guo)工程院 點擊:

一、前言

二氧化(hua)碳(tan)捕集利(li)用(yong)與封存(CCUS)指將 CO 2 從能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)、工業過程等(deng)排放源(yuan)或(huo)空(kong)氣(qi)中捕集分(fen)離,通(tong)過罐車(che)、管道、船舶等(deng)輸送到(dao)適宜的場地加以(yi)利(li)用(yong)或(huo)封存(見圖 1),最(zui)終實現(xian)(xian)(xian) CO 2 減(jian)排的技(ji)術(shu)(shu)手段(duan),是(shi)我國(guo)實現(xian)(xian)(xian)碳(tan)達峰、碳(tan)中和(he)目標技(ji)術(shu)(shu)組合不可或(huo)缺的重要構成部分(fen)。CCUS 技(ji)術(shu)(shu)不僅可以(yi)實現(xian)(xian)(xian)化(hua)石能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)近(jin)零排放,促(cu)進(jin)鋼鐵、水泥(ni)等(deng)難減(jian)排行業的深度減(jian)排,而(er)且在碳(tan)約束(shu)條件下增強電力系統靈(ling)活性、保障(zhang)電力安全穩定(ding)供(gong)應、抵消難減(jian)排的 CO 2 和(he)非二氧化(hua)碳(tan)溫(wen)室氣(qi)體排放、最(zui)終實現(xian)(xian)(xian)碳(tan)中和(he)目標等(deng)方(fang)面具(ju)有重要意義。

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圖 1 CCUS 技術示意圖

近(jin)年(nian)來(lai),我(wo)國(guo)高(gao)度重視 CCUS 技(ji)術發展(zhan),相關(guan)技(ji)術成熟度快速(su)提(ti)高(gao),系(xi)列示范(fan)項目落地運行,呈現(xian)出新技(ji)術不斷涌現(xian)、效率持(chi)續提(ti)高(gao)、能(neng)耗成本逐(zhu)步降(jiang)低(di)的發展(zhan)態(tai)勢。與此同(tong)時,CCUS 技(ji)術的內涵(han)和外延進(jin)一步豐富(fu)和拓(tuo)展(zhan)。《“十(shi)四五”規劃和 2035 年(nian)遠景(jing)目標(biao)(biao)綱要》明確將(jiang) CCUS 技(ji)術作為重大示范(fan)項目進(jin)行引(yin)導支持(chi),未來(lai) CCUS 技(ji)術在(zai)我(wo)國(guo)實現(xian)碳中和目標(biao)(biao)、保障國(guo)家能(neng)源安全、促進(jin)經濟社(she)會發展(zhan)全面綠色轉型、推進(jin)生態(tai)文明建設的過程(cheng)中將(jiang)會發揮更(geng)為重要的作用。

《中國碳(tan)捕(bu)(bu)集(ji)利用與(yu)(yu)封存(cun)技(ji)(ji)術發展(zhan)路(lu)(lu)線圖》《中國二(er)氧(yang)化碳(tan)捕(bu)(bu)集(ji)利用與(yu)(yu)封存(cun)(CCUS)年(nian)度(du)(du)報告(gao)(2021)》對(dui)我國 CCUS 技(ji)(ji)術現(xian)狀進(jin)行了總結(jie)與(yu)(yu)梳理(li),提出了政(zheng)策(ce)建議與(yu)(yu)發展(zhan)路(lu)(lu)徑 [1~3]。《第三次(ci)氣候變化國家評估(gu)報告(gao)》《中國二(er)氧(yang)化碳(tan)利用技(ji)(ji)術評估(gu)報告(gao)》從技(ji)(ji)術角度(du)(du)闡述(shu)了 CO 2 利用技(ji)(ji)術的成熟(shu)度(du)(du)、減排(pai)(pai)潛力和(he)發展(zhan)趨勢 [4]。國際能源(yuan)署、政(zheng)府間氣候變化專門委員會(IPCC)對(dui) CCUS 在全(quan)球范(fan)圍內的減排(pai)(pai)潛力進(jin)行了評估(gu),2070 年(nian)全(quan)球要實現(xian)近零(ling)排(pai)(pai)放(fang),CCUS 技(ji)(ji)術累積(ji)減排(pai)(pai)約 15% 的排(pai)(pai)放(fang)量(liang) [5];2100 年(nian)要實現(xian) 1.5℃溫(wen)升控(kong)制目標(biao),全(quan)球 CCUS 累積(ji)減排(pai)(pai) 5.5×10 11 ~1.017×10 12 t CO 2 [6]。在碳(tan)中和(he)情景下,2060 年(nian)我國 CCUS 捕(bu)(bu)集(ji)量(liang)可(ke)達約 1.6×10 9 t CO 2 [7]。

近期,全球(qiu) CCUS 研(yan)究(jiu)院(yuan)對(dui)(dui)世(shi)界 CCUS 設(she)(she)施現狀與發(fa)(fa)展(zhan)趨勢(shi)進行了梳理(li) [8,9] ,國(guo)內部分示(shi)范工(gong)程(cheng)被納入其中;但有關我(wo)國(guo) CCUS 技(ji)術(shu)示(shi)范的(de)(de)整體情況仍待全面梳理(li)。針對(dui)(dui)于此,本文對(dui)(dui)截至 2021年 7 月我(wo)國(guo)已投運和建(jian)設(she)(she)中的(de)(de) CCUS 示(shi)范項(xiang)目進行系統調(diao)研(yan),立足(zu)經濟(ji)社會發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)基本國(guo)情和應對(dui)(dui)氣候(hou)變化的(de)(de)戰(zhan)略需求,總結(jie)我(wo)國(guo) CCUS 技(ji)術(shu)水平、示(shi)范工(gong)程(cheng)進展(zhan)、成(cheng)本效益(yi)現狀、減(jian)排潛力態勢(shi);進一步開展(zhan)中外 CCUS 技(ji)術(shu)發(fa)(fa)展(zhan)比(bi)較分析(xi),評價我(wo)國(guo) CCUS 技(ji)術(shu)發(fa)(fa)展(zhan)情況,據此提出“雙(shuang)碳”目標下 CCUS 技(ji)術(shu)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)對(dui)(dui)策建(jian)議。


二、我國 CCUS 技術(shu)的發展(zhan)現狀

“十一五(wu)”時期以來(lai),國家自然科學基(ji)金、 973 計劃(hua)(hua)、863 計劃(hua)(hua)、國家重點研發(fa)計劃(hua)(hua)等科技(ji)(ji)(ji)計劃(hua)(hua)持(chi)續支(zhi)持(chi) CCUS 技(ji)(ji)(ji)術(shu)研發(fa),通過加強基(ji)礎研究(jiu)、關鍵技(ji)(ji)(ji)術(shu)攻關、項目集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)示范,CO 2 捕集(ji)(ji)、運輸、利用、封存(cun)等各技(ji)(ji)(ji)術(shu)環節發(fa)展(zhan)(zhan)迅速(su)(su),取(qu)得了系(xi)列成(cheng)(cheng)果(guo)。尤其是燃燒前捕集(ji)(ji)、運輸、化(hua)工利用、強化(hua)深部(bu)咸水(shui)開采(cai)與(yu)封存(cun)、集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)優化(hua)類的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)近十年來(lai)發(fa)展(zhan)(zhan)迅速(su)(su)。與(yu)國際對比分析表明(見圖 2),我國 CCUS 技(ji)(ji)(ji)術(shu)與(yu)國際先進水(shui)平整體(ti)(ti)相(xiang)當,但(dan)捕集(ji)(ji)、運輸、封存(cun)環節的(de)個別關鍵技(ji)(ji)(ji)術(shu)及商業化(hua)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)水(shui)平有所滯后。

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圖 2國(guo)內(nei)外 CCUS 各環節主要技術的發展(zhan)水(shui)平[2]

注(zhu):概(gai)念(nian)階段表(biao)示提出概(gai)念(nian)和應(ying)用設想;基礎研究表(biao)示完(wan)(wan)(wan)成(cheng)實驗室環(huan)境下的部件(jian)或小(xiao)型系統的功(gong)能驗證;中(zhong)試(shi)階段表(biao)示完(wan)(wan)(wan)成(cheng)中(zhong)等規模全流(liu)程裝置的試(shi)驗;工(gong)業(ye)示范表(biao)示 1~4 個工(gong)業(ye)規模的全流(liu)程裝置正在運行或者(zhe)完(wan)(wan)(wan)成(cheng)試(shi)驗;商(shang)業(ye)應(ying)用表(biao)示 5 個以上工(gong)業(ye)規模正在或者(zhe)完(wan)(wan)(wan)成(cheng)運行。

CO 2 捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)指利用(yong)吸(xi)收、吸(xi)附、膜分離、低(di)溫分餾、富氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)燒等方式將不同(tong)排放源的(de)(de) CO 2 進(jin)(jin)行(xing)分離和(he)富集(ji)(ji)(ji)的(de)(de)過程,是 CCUS 技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)基礎(chu)和(he)前(qian)提。現(xian)階(jie)(jie)段(duan)(duan),我國(guo)(guo)(guo)第(di)(di)一代捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)研(yan)究(jiu)取(qu)得了顯著進(jin)(jin)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan),大(da)部(bu)分技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)已從概念或(huo)基礎(chu)研(yan)究(jiu)階(jie)(jie)段(duan)(duan)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)到工(gong)業(ye)(ye)(ye)示(shi)范水平(ping),部(bu)分技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)已經具備商(shang)業(ye)(ye)(ye)化應(ying)用(yong)能(neng)力,但(dan)大(da)規模系統集(ji)(ji)(ji)成(cheng)優化缺乏工(gong)程經驗;第(di)(di)二(er)代捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)處(chu)于(yu)(yu)實驗室研(yan)發(fa)或(huo)小(xiao)試(shi)(shi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)①。我國(guo)(guo)(guo)燃(ran)(ran)燒前(qian)捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)比較(jiao)(jiao)成(cheng)熟,整體上處(chu)于(yu)(yu)工(gong)業(ye)(ye)(ye)示(shi)范階(jie)(jie)段(duan)(duan),與(yu)國(guo)(guo)(guo)際先(xian)進(jin)(jin)水平(ping)同(tong)步;燃(ran)(ran)燒后(hou)捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)處(chu)于(yu)(yu)中(zhong)試(shi)(shi)或(huo)工(gong)業(ye)(ye)(ye)示(shi)范階(jie)(jie)段(duan)(duan),相(xiang)比國(guo)(guo)(guo)際先(xian)進(jin)(jin)水平(ping)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)有(you)所滯后(hou),特別(bie)是對于(yu)(yu)目前(qian) CO 2 捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)潛力最大(da)的(de)(de)燃(ran)(ran)燒后(hou)化學吸(xi)收法,國(guo)(guo)(guo)際上已經處(chu)于(yu)(yu)商(shang)業(ye)(ye)(ye)化應(ying)用(yong)階(jie)(jie)段(duan)(duan),我國(guo)(guo)(guo)仍(reng)停留在工(gong)業(ye)(ye)(ye)示(shi)范階(jie)(jie)段(duan)(duan)。富氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)燒技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)方面(mian)國(guo)(guo)(guo)內外均處(chu)于(yu)(yu)中(zhong)試(shi)(shi)階(jie)(jie)段(duan)(duan),整體發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)較(jiao)(jiao)為緩慢(man),尤其是增壓富氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)燒技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)仍(reng)處(chu)于(yu)(yu)基礎(chu)研(yan)究(jiu)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。隨著第(di)(di)二(er)代低(di)成(cheng)本捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)不斷發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)成(cheng)熟,成(cheng)本與(yu)能(neng)耗將明顯低(di)于(yu)(yu)第(di)(di)一代捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu);為了進(jin)(jin)一步降低(di) CO 2 捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)成(cheng)本,捕(bu)(bu)集(ji)(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)代際更替應(ying)加快推進(jin)(jin)。

運(yun)輸指(zhi)將捕集(ji)的(de)(de) CO 2 運(yun)送(song)到可利用或(huo)封存(cun)場地的(de)(de)過程,主要包括罐(guan)車、船舶(bo)(bo)、管(guan)道(dao)運(yun)輸等方(fang)式。通常小規模和短距(ju)離運(yun)輸考(kao)慮(lv)選用罐(guan)車,長距(ju)離規模化運(yun)輸或(huo) CCUS 產業集(ji)群優(you)先(xian)考(kao)慮(lv)管(guan)道(dao)運(yun)輸。在我國,罐(guan)車和船舶(bo)(bo)運(yun)輸技術都(dou)已開展商(shang)業應用,與國際先(xian)進水平(ping)同步,而輸送(song)潛力(li)最大的(de)(de)管(guan)道(dao)運(yun)輸技術剛開展相關示(shi)范(fan),相比處于商(shang)業應用階段的(de)(de)國際水平(ping)差距(ju)顯著。

CO 2 生物與化(hua)工(gong)利(li)用技術(shu)(shu)指利(li)用 CO 2 的不同理化(hua)特征,生產(chan)具有商業價值的產(chan)品并實現減排(pai)的過程(cheng)。國內外(wai)技術(shu)(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)水平(ping)基本同步,整體上處于工(gong)業示范階段。近十年來(lai),各(ge)項(xiang)生物與化(hua)工(gong)利(li)用技術(shu)(shu)均有所發(fa)展(zhan)(zhan),尤其是部分化(hua)工(gong)利(li)用技術(shu)(shu)進(jin)展(zhan)(zhan)顯著;發(fa)展(zhan)(zhan)水平(ping)最高的是利(li)用 CO 2 合成化(hua)學材料技術(shu)(shu),如合成有機碳酸酯、可降(jiang)解聚(ju)(ju)合物及氰酸酯 / 聚(ju)(ju)氨酯,制備(bei)聚(ju)(ju)碳酸酯 / 聚(ju)(ju)酯材料等(deng)。

CO 2 地(di)(di)質(zhi)利(li)用與(yu)封(feng)存技(ji)(ji)(ji)術(shu)指通過工(gong)(gong)程技(ji)(ji)(ji)術(shu)手段(duan)將捕(bu)集(ji)的(de)(de) CO 2 進(jin)(jin)行地(di)(di)質(zhi)利(li)用或注入(ru)深部(bu)地(di)(di)質(zhi)儲層,實現(xian)與(yu)大氣長期隔絕的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu),封(feng)存方式分為陸上和(he)離(li)岸兩種。在(zai)(zai)地(di)(di)質(zhi)利(li)用與(yu)封(feng)存方面(mian),國(guo)(guo)內外各項技(ji)(ji)(ji)術(shu)發(fa)展水(shui)(shui)平(ping)參差不齊。從(cong)全球(qiu)范(fan)(fan)(fan)圍(wei)看,強化采(cai)油(you)(you)和(he)浸(jin)采(cai)采(cai)礦技(ji)(ji)(ji)術(shu)發(fa)展較快,已(yi)開(kai)始商業(ye)(ye)化應用;其(qi)余技(ji)(ji)(ji)術(shu)中,除強化深部(bu)咸水(shui)(shui)開(kai)采(cai)與(yu)封(feng)存技(ji)(ji)(ji)術(shu)正在(zai)(zai)開(kai)展工(gong)(gong)業(ye)(ye)示(shi)范(fan)(fan)(fan)以外,其(qi)他技(ji)(ji)(ji)術(shu)均處(chu)在(zai)(zai)中試及(ji)以下階(jie)(jie)段(duan)。我國(guo)(guo)地(di)(di)質(zhi)利(li)用與(yu)封(feng)存技(ji)(ji)(ji)術(shu)在(zai)(zai)近十年均有(you)所(suo)發(fa)展,尤(you)其(qi)是強化深部(bu)咸水(shui)(shui)開(kai)采(cai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)已(yi)從(cong)概念(nian)階(jie)(jie)段(duan)發(fa)展到工(gong)(gong)業(ye)(ye)示(shi)范(fan)(fan)(fan)水(shui)(shui)平(ping),但(dan)仍整(zheng)體落(luo)后于(yu)世界(jie)先(xian)進(jin)(jin)水(shui)(shui)平(ping);盡管驅替(ti)煤層氣技(ji)(ji)(ji)術(shu)略處(chu)于(yu)領先(xian)狀態(tai),但(dan)經濟(ji)效益(yi)較好的(de)(de)CO 2 強化采(cai)油(you)(you)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(CO 2 -EOR)在(zai)(zai)我國(guo)(guo)仍處(chu)于(yu)工(gong)(gong)業(ye)(ye)示(shi)范(fan)(fan)(fan)階(jie)(jie)段(duan),相比進(jin)(jin)入(ru)商業(ye)(ye)化應用階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)國(guo)(guo)際水(shui)(shui)平(ping)差距明顯。

在(zai) CCUS 集(ji)(ji)成(cheng)優化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)方面(mian),近十年我(wo)國取得了較(jiao)大的(de)進步(bu)。國外 CCUS 集(ji)(ji)成(cheng)優化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)已普遍處于(yu)商業(ye)化(hua)(hua)應(ying)用階段,相(xiang)比之下我(wo)國有關(guan)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)發展(zhan)仍(reng)顯(xian)落后(hou),尤其是管網優化(hua)(hua)和集(ji)(ji)群(qun)樞(shu)紐兩類(lei)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)僅處在(zai)中試階段。上述各環(huan)節的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)發展(zhan)水平(ping)不足以(yi)支撐我(wo)國 CCUS 集(ji)(ji)成(cheng)耦合與優化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)研究,制約了我(wo)國 CCUS 大規模示范工程(cheng)的(de)開(kai)展(zhan),而大規模全(quan)鏈條集(ji)(ji)成(cheng)示范項目的(de)缺失(shi)又進一(yi)步(bu)限制了集(ji)(ji)成(cheng)優化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)提升。


三、我國 CCUS 技術的(de)示范工程進展

根(gen)據科學技術部向全國征(zheng)集 CCUS 示范(fan)(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)統計(ji)(ji)結果,自(zi) 2004 年我(wo)國第一(yi)個 CCUS 示范(fan)(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)在山(shan)西投運(yun)以來,已(yi)投運(yun)和建(jian)設中的(de) CCUS 示范(fan)(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)共有 49 個,集中在華(hua)東(dong)和華(hua)北(bei)地區;已(yi)建(jian)成的(de) 38 個 CCUS 示范(fan)(fan)項(xiang)(xiang)目(mu),累計(ji)(ji)注(zhu)(zhu)入(ru)封存CO 2 超過 2×10 6 t,形(xing)成CO 2 捕集能力 2.96×10 6 t/a、注(zhu)(zhu)入(ru)能力 1.21×10 6 t/a。

從技(ji)術環(huan)節分布看,捕(bu)集(ji)(ji)類(lei)、化工與生物(wu)利(li)用類(lei)、地質利(li)用與封存(cun)類(lei)示(shi)范(fan)項目(mu)(mu)的占比分別為 39% (15 個(ge))、24%(9 個(ge))、37%(14 個(ge))。在 15 個(ge)捕(bu)集(ji)(ji)類(lei)示(shi)范(fan)項目(mu)(mu)中,中低濃度(du)排(pai)放(fang)源 CO 2 捕(bu)集(ji)(ji)項目(mu)(mu)有14 個(ge),高濃度(du)排(pai)放(fang)源捕(bu)集(ji)(ji)項目(mu)(mu)僅有 1 個(ge)。

從行業(ye)(ye)分布看,主要工(gong)業(ye)(ye)行業(ye)(ye)均有涉及,覆蓋(gai)電力、煤化(hua)工(gong)、石油化(hua)工(gong)、水泥(ni)、鋼(gang)鐵(tie)(tie)等領域(yu)。在 15 個(ge)(ge)捕(bu)集(ji)類(lei)項目(mu)中,11 個(ge)(ge)來(lai)自(zi)電力行業(ye)(ye),3 個(ge)(ge)來(lai)自(zi)水泥(ni)行業(ye)(ye),1 個(ge)(ge)來(lai)自(zi)煤化(hua)工(gong)行業(ye)(ye)(見圖 3)。地質利用(yong)與封存技(ji)術(shu)的(de)驅油類(lei)項目(mu)通常與化(hua)工(gong)行業(ye)(ye)結合, 13 個(ge)(ge)項目(mu)中有 5 個(ge)(ge)來(lai)自(zi)煤化(hua)工(gong)行業(ye)(ye),2 個(ge)(ge)來(lai)自(zi)石油化(hua)工(gong)。鋼(gang)鐵(tie)(tie)行業(ye)(ye)的(de) CCUS 示(shi)范(fan)項目(mu)處于(yu)起步階段, 2020 年(nian)在西昌(chang)投運的(de)CO 2 礦化(hua)脫硫渣關鍵技(ji)術(shu)與萬噸級工(gong)業(ye)(ye)試驗(yan)項目(mu)對鋼(gang)鐵(tie)(tie)企(qi)業(ye)(ye)燒結煙氣進行捕(bu)集(ji)并礦化(hua)利用(yong)。

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圖 3我國 CCUS 技術環節及(ji)細分的捕集源行業分布情況

從整體規(gui)模看(kan),雖然目(mu)(mu)(mu)前已投(tou)(tou)(tou)運(yun)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)規(gui)模普遍較小,但是我(wo)國(guo)正在(zai)規(gui)劃的(de)(de)(de)(de)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)規(gui)模逐漸增大(da)(da)。在(zai)已投(tou)(tou)(tou)運(yun)的(de)(de)(de)(de) CCUS 示(shi)范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)中,29 個在(zai) 10 萬(wan)(wan)噸級及以(yi)下,僅有中國(guo)石(shi)油化(hua)工(gong)集團有限公(gong)司(si)中原石(shi)油勘探(tan)局的(de)(de)(de)(de)CO 2 埋存驅(qu)油、中國(guo)石(shi)油天然氣(qi)股份(fen)有限公(gong)司(si)吉林油田分公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de)CO 2 -EOR 兩(liang)個示(shi)范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)在(zai) 50 萬(wan)(wan)噸級及以(yi)上,尚無(wu)百(bai)(bai)萬(wan)(wan)噸級項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)。2021 年 7 月,中國(guo)石(shi)油化(hua)工(gong)股份(fen)有限公(gong)司(si)勝利(li)油田分公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de) CCUS 全(quan)流程示(shi)范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)啟動建設,預計 2021 年年底投(tou)(tou)(tou)運(yun),將成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)首個年捕(bu)集封存CO 2 百(bai)(bai)萬(wan)(wan)噸以(yi)上項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu);國(guo)家能(neng)源投(tou)(tou)(tou)資(zi)集團有限責任公(gong)司(si)泰州發電有限公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de) 50 萬(wan)(wan)噸級碳捕(bu)集與資(zi)源化(hua)利(li)用項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)、新疆(jiang)哈(ha)密百(bai)(bai)萬(wan)(wan)噸級 CO2 捕(bu)集與驅(qu)油項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)處于(yu)籌(chou)備建設階段。值得指(zhi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)是,部(bu)分項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)建成(cheng)后(hou)并(bing)未持續(xu)投(tou)(tou)(tou)入運(yun)行,而是處于(yu)停運(yun)或間(jian)歇運(yun)行的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)。目(mu)(mu)(mu)前 CCUS 示(shi)范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)成(cheng)本(ben)高、收益低,有能(neng)力維持運(yun)營的(de)(de)(de)(de)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)主要(yao)來自(zi)大(da)(da)型國(guo)有企(qi)(qi)業或少數(shu)幾個擁有相(xiang)關產(chan)業鏈的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)型企(qi)(qi)業。

目前,全球 CCUS 項目發展(zhan)(zhan)迅速,截至 2021年 9 月規劃、在建和(he)運(yun)行中的(de)(de)商業化 CCUS 設施的(de)(de)數量達到(dao) 135 個(ge),比(bi) 2020 年增加(jia)一倍以上(shang),全部建成后每年可捕(bu)集(ji)CO 2 約 1.5×10 8 t [9]。相關設施的(de)(de)單體捕(bu)集(ji)量呈現增加(jia)趨(qu)勢,數個(ge)項目超過百萬噸級;CCUS 的(de)(de)產業集(ji)群(qun)化發展(zhan)(zhan)趨(qu)勢明顯,促進(jin)了項目成本降低。與國際先進(jin)水(shui)平相比(bi),我國 CCUS 技術在大(da)規模(mo)示(shi)范項目的(de)(de)整(zheng)體規模(mo)、集(ji)成程度、離岸封存、工業應用(yong)等(deng)方(fang)面存在較大(da)差距。

一(yi)是大(da)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)(mo)商(shang)業(ye)(ye)(ye)化示(shi)范項目較少。全球處(chu)于建設階段(duan)或(huo)運行(xing)階段(duan)的大(da)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)(mo) CCUS 項目共有(you) 31 個(ge)(ge)(ge)(ge),分布在美國(13 個(ge)(ge)(ge)(ge))、中國(5 個(ge)(ge)(ge)(ge))、加(jia)拿大(da)(4 個(ge)(ge)(ge)(ge))、歐洲(4 個(ge)(ge)(ge)(ge))、中東(3 個(ge)(ge)(ge)(ge))、澳大(da)利(li)(li)亞(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、巴西(xi)(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))[9];2021 年新(xin)建了(le)多個(ge)(ge)(ge)(ge)千萬噸級 CCUS 產業(ye)(ye)(ye)集群,其中最大(da)的是“休斯(si)頓航道(dao) CCUS 創新(xin)區”,旨(zhi)在利(li)(li)用多個(ge)(ge)(ge)(ge) CCUS 工業(ye)(ye)(ye)碳源(yuan)并在墨西(xi)哥(ge)灣近(jin)海地層每(mei)年封(feng)存 1×10 8 t CO 2 [9];處(chu)于開發后期或(huo)運行(xing)中的 CCUS 產業(ye)(ye)(ye)集群數量達到(dao) 24 個(ge)(ge)(ge)(ge),分布在美國(6 個(ge)(ge)(ge)(ge))、英國(6 個(ge)(ge)(ge)(ge))、荷蘭(lan)(4 個(ge)(ge)(ge)(ge))、希臘(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、挪威(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、丹麥(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、加(jia)拿大(da)(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、中國(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、中東(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、澳大(da)利(li)(li)亞(1 個(ge)(ge)(ge)(ge))、巴西(xi)(1 個(ge)(ge)(ge)(ge)) [9]。CCUS 產業(ye)(ye)(ye)集群體(ti)現了(le)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)(mo)經濟效應,通過提高壓(ya)縮、脫水(shui)、管道(dao)和封(feng)存規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)(mo)來大(da)幅降低碳減(jian)排(pai)的單位成本。我國新(xin)疆 CCUS 產業(ye)(ye)(ye)中心計劃建設規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)(mo)為 2×10 5 ~3×10 6 t CO 2 /a [8]。

二是尚未開展百萬噸(dun)級全(quan)流(liu)(liu)程(cheng)集成示范(fan)。目前(qian),國(guo)內多(duo)數項(xiang)目都(dou)是針對 CCUS 單一技(ji)術(shu)環節(jie),與擁有多(duo)個全(quan)流(liu)(liu)程(cheng) CCUS 技(ji)術(shu)示范(fan)項(xiang)目經驗的發達國(guo)家相比差距明顯。截至(zhi) 2021 年(nian) 10 月,美國(guo)在建和運(yun)行中的百萬噸(dun)級以上的商(shang)業(ye)(ye)化全(quan)流(liu)(liu)程(cheng)集成運(yun)營設施有 5 個,加拿大有 3 個[9];美國(guo)、英國(guo)、荷蘭、挪威、阿聯酋等(deng)國(guo)家建設的 CCUS 產(chan)業(ye)(ye)集群,不(bu)僅重(zhong)視(shi) CCUS 全(quan)鏈條技(ji)術(shu)環節(jie)的集成,而且通常涉及電力、石油(you)、鋼鐵(tie)等(deng)多(duo)個工業(ye)(ye)行業(ye)(ye),統(tong)籌考慮跨產(chan)業(ye)(ye)的協同發展。

三是CO 2 離岸(an)封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun)技術示(shi)范滯后。我國(guo)(guo)目(mu)前(qian)還沒有(you)海底封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun)示(shi)范項(xiang)(xiang)目(mu)運行和(he)建設(she)。截至 2021 年(nian),挪威(wei)、美國(guo)(guo)、巴西(xi)、日(ri)本等國(guo)(guo)家都已開展不同規模的(de)離岸(an)封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun)示(shi)范項(xiang)(xiang)目(mu),全(quan)球海底封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun)量累計超過了 2.5×10 7 t CO 2 [9];挪威(wei)政(zheng)府近(jin)期(qi)批(pi)準的(de)長(chang)船(chuan)項(xiang)(xiang)目(mu),將從垃圾焚燒廠(chang)和(he)水泥廠(chang)捕集的(de) CO 2 運輸到北海近(jin)海地下的(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun)地點進行永久(jiu)封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun),初(chu)期(qi)每年(nian)可注(zhu)入(ru)和(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)存(cun) 1.5×10 6 t CO 2 。

四(si)是(shi)工(gong)業(ye)難減排(pai)(pai)領域的 CCUS 技術示(shi)范基(ji)礎薄弱。國(guo)內已(yi)有(you)的 CCUS 示(shi)范項(xiang)(xiang)目行(xing)業(ye)分布不均衡,多數應(ying)用于電力、化(hua)工(gong)行(xing)業(ye),沒有(you)長(chang)期穩定運行(xing)的水(shui)泥、鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)大規模一(yi)體(ti)化(hua)示(shi)范項(xiang)(xiang)目。多個國(guo)家已(yi)經開始開展鋼(gang)鐵(tie)、水(shui)泥等難減排(pai)(pai)工(gong)業(ye)領域的大型示(shi)范項(xiang)(xiang)目。例(li)如(ru),阿(a)聯酋 Al Reyadah CCUS 項(xiang)(xiang)目從鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)排(pai)(pai)放的煙氣中捕(bu)集CO 2 并用于強化(hua)石(shi)油開采,構成了該國(guo) CCUS 大型網絡樞紐的一(yi)部分,每(mei)年捕(bu)集、運輸(shu)和注(zhu)入 8×10 5 t CO 2 。


四、我(wo)國(guo) CCUS 技術的成本與(yu)效益

(一(yi))CCUS 技(ji)術(shu)成本

已投運(yun) CCUS 示(shi)范項目(mu)凈減排成本(ben)統計顯示(shi),我(wo)國 CCUS 技(ji)術(shu)推(tui)廣依(yi)然面臨高能耗(hao)、高成本(ben)的(de)(de)(de)挑戰。CCUS 技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)能耗(hao)及(ji)成本(ben)因(yin)排放源類型及(ji)CO 2 濃度(du)不同有(you)明顯差異,通常 CO 2 濃度(du)越高,捕(bu)(bu)集(ji)(ji)能耗(hao)和成本(ben)越低,CCUS 減排技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)CO 2 避免(mian)成本(ben)越低。在已投運(yun)的(de)(de)(de) CCUS 示(shi)范項目(mu)中(zhong)(見(jian)圖 4),水泥行業受到技(ji)術(shu)成熟(shu)度(du)的(de)(de)(de)影(ying)響具有(you)最高的(de)(de)(de)捕(bu)(bu)集(ji)(ji)能耗(hao),達到 6.3 GJ/t CO 2 ;電力行業捕(bu)(bu)集(ji)(ji)能耗(hao)為 1.6~3.2 GJ/t CO 2 ;煤化工(gong)行業由于(yu)捕(bu)(bu)集(ji)(ji)源和捕(bu)(bu)集(ji)(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)差異性(xing),能耗(hao)為 0.7~2.5 GJ/t CO 2 ;石油化工(gong)行業的(de)(de)(de)捕(bu)(bu)集(ji)(ji)能耗(hao)最低,約為 0.65 GJ/t CO 2 。

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圖 4我國主要排放源已投(tou)運(yun) CCUS 示范項目的捕集能耗

注:資料來源于國(guo)內(nei)現(xian)行 39 個(ge)示范項目成本和能耗(hao)統(tong)計(ji)數據。

電力(li)、水泥是(shi)我國減排成本(ben)(ben)較(jiao)高(gao)的(de)行業,凈減排成本(ben)(ben)分別為 300~600 元 /tCO 2 、180~730 元 /t CO 2 。煤化(hua)工和(he)石油(you)化(hua)工領域的(de)一(yi)體化(hua)驅(qu)油(you)示(shi)范項(xiang)目凈減排成本(ben)(ben)最低(di)可達(da)到(dao) 120 元 /t CO 2 (見圖5)。結合項(xiang)目成本(ben)(ben)來看,捕(bu)(bu)集能耗高(gao)的(de)行業 CCUS 示(shi)范項(xiang)目成本(ben)(ben)也較(jiao)高(gao),降低(di) CCUS 捕(bu)(bu)集能耗對降低(di)我國 CCUS 示(shi)范項(xiang)目成本(ben)(ben)十分重要。

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圖 5我國主要排(pai)放(fang)源(yuan)已投(tou)運 CCUS 示范(fan)項目(mu)凈減(jian)排(pai)成本(ben)

注:資(zi)料來源于國內(nei)現行(xing) 39 個示(shi)范項目成本和能耗統計數據。

就 CCUS 全鏈條技術而言,現階段全球主要(yao)碳源(煤(mei)電廠(chang)(chang)、燃氣電廠(chang)(chang)、煤(mei)化工廠(chang)(chang)、天(tian)然氣加工廠(chang)(chang)、鋼(gang)鐵廠(chang)(chang)、水(shui)泥廠(chang)(chang))的(de)(de)(de)(de) CO2 避免(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)本約為 20~194 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t[10],我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de) CCUS 成(cheng)(cheng)(cheng)本整體處于(yu)世(shi)界(jie)較低(di)(di)(di)水(shui)平(ping)(見圖(tu) 6)。我國(guo)(guo)傳(chuan)統(tong)電廠(chang)(chang)、整體煤(mei)氣化聯合(he)循(xun)環發電系(xi)統(tong)(IGCC)電廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)避免(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)本分(fen)別為 60 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO2、81 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO2,相比(bi)(bi) 60~121 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /tCO 2 、81~148 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /tCO 2 的(de)(de)(de)(de)世(shi)界(jie)平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)處于(yu)國(guo)(guo)際(ji)最(zui)低(di)(di)(di)水(shui)平(ping)。我國(guo)(guo)鋼(gang)鐵、化肥(fei)生產的(de)(de)(de)(de)避免(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)本分(fen)別為 74 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 、28 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 ,相比(bi)(bi)于(yu) 67~119 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 、23~33 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 的(de)(de)(de)(de)世(shi)界(jie)平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)接近國(guo)(guo)際(ji)最(zui)低(di)(di)(di)水(shui)平(ping)。我國(guo)(guo)天(tian)然氣循(xun)環聯合(he)發電(NGCC)、水(shui)泥行業的(de)(de)(de)(de)避免(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)本為 99 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /tCO 2 、129 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /tCO 2 ,相比(bi)(bi) 80~160 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 、104~194 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 的(de)(de)(de)(de)世(shi)界(jie)平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)處于(yu)低(di)(di)(di)位。我國(guo)(guo)天(tian)然氣加工行業的(de)(de)(de)(de)避免(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)本為 24 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 ,相比(bi)(bi) 20~27 美(mei)(mei)(mei)(mei)元(yuan) /t CO 2 的(de)(de)(de)(de)世(shi)界(jie)平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)處于(yu)中等位置(zhi)。

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圖 6不同(tong)排放(fang)源的 CO 2 避(bi)免成(cheng)本 [10]

(二(er))CCUS 技(ji)術效益

聯合國(guo)政府(fu)間(jian)氣(qi)候(hou)變化專(zhuan)門委員會(IPCC)研究認為(wei),如果不(bu)采用 CCUS 技(ji)術(shu)(shu),大(da)部(bu)分(fen)(fen)模式都無法實(shi)現(xian)(xian)(xian)到(dao) 21 世紀末 2℃的(de)(de)(de)溫(wen)升(sheng)控制目(mu)標;即使可以(yi)實(shi)現(xian)(xian)(xian),減排(pai)成(cheng)本也(ye)會成(cheng)倍增加(jia),預(yu)計(ji)增幅平均(jun)高達 138%[11]。長期(qi)以(yi)來(lai),受高能(neng)(neng)耗、高成(cheng)本、技(ji)術(shu)(shu)不(bu)成(cheng)熟等因素的(de)(de)(de)影響,在大(da)部(bu)分(fen)(fen)情景(jing)下(xia) CCUS 技(ji)術(shu)(shu)經濟(ji)性尚不(bu)具(ju)備(bei)與其他低碳(tan)技(ji)術(shu)(shu)競爭(zheng)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力;但從實(shi)現(xian)(xian)(xian)碳(tan)中(zhong)和目(mu)標的(de)(de)(de)整體(ti)減排(pai)成(cheng)本角度看,CCUS 與能(neng)(neng)效提升(sheng)、終端節能(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)等的(de)(de)(de)共同組合是實(shi)現(xian)(xian)(xian)碳(tan)中(zhong)和最為(wei)經濟(ji)可行(xing)的(de)(de)(de)解決(jue)方案(an) [12]。未來(lai) CCUS 技(ji)術(shu)(shu)將展現(xian)(xian)(xian)巨大(da)的(de)(de)(de)經濟(ji)社會潛力,主要表(biao)現(xian)(xian)(xian)以(yi)下(xia)五方面。

一(yi)是(shi) CCUS 技(ji)(ji)術具有負成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)早期(qi)機會,合(he)理的(de)(de)碳(tan)定(ding)價機制可(ke)使 CCUS 技(ji)(ji)術具有更(geng)好的(de)(de)經濟可(ke)行性(xing)。在特定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia),依靠CO 2 化工、生物(wu)、地質(zhi)利(li)(li)用帶來(lai)的(de)(de)可(ke)觀經濟收益(yi)(yi)便能(neng)夠(gou)抵消捕(bu)集、運輸、封存(cun)環節的(de)(de)相(xiang)關成(cheng)(cheng)本(ben),實現(xian)(xian) CCUS 技(ji)(ji)術的(de)(de)負成(cheng)(cheng)本(ben)應用 [13]。例如,CO 2 的(de)(de)地質(zhi)利(li)(li)用可(ke)在實現(xian)(xian)碳(tan)減排(pai)的(de)(de)同時,通過注入 CO 2 驅替或置(zhi)換(huan)油、氣、水等(deng)產(chan)品(pin)帶來(lai)收益(yi)(yi)。在源匯匹(pi)配條(tiao)件(jian)適宜的(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)下(xia),我國(guo)部分 CCUS 項目成(cheng)(cheng)本(ben)低(di)于強化采油(EOR)驅油收益(yi)(yi),具有負成(cheng)(cheng)本(ben)減排(pai)潛(qian)力(li)。在碳(tan)定(ding)價機制等(deng)外(wai)在收益(yi)(yi)存(cun)在的(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)下(xia), CCUS 也可(ke)以通過獲(huo)得(de)的(de)(de)額外(wai)減排(pai)收益(yi)(yi)抵消部分成(cheng)(cheng)本(ben)而(er)實現(xian)(xian)經濟性(xing) [14,15] 。在合(he)理的(de)(de)碳(tan)價水平下(xia),CCUS 技(ji)(ji)術同樣(yang)存(cun)在實現(xian)(xian)盈利(li)(li)的(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing) [16]。

二是(shi) CCUS 技(ji)術可(ke)(ke)避免(mian)大量的(de)(de)(de)基礎設(she)施(shi)(shi)(shi)擱淺(qian)成本。利用 CCUS 技(ji)術對能源、工業部門的(de)(de)(de)基礎設(she)施(shi)(shi)(shi)改(gai)造(zao),能夠大規模(mo)降低(di)(di)現(xian)有設(she)施(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)碳(tan)排放,避免(mian)碳(tan)約束下(xia)大量基礎設(she)施(shi)(shi)(shi)提前退役而產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)額(e)擱淺(qian)成本。我國(guo)是(shi)世界(jie)上(shang)最大的(de)(de)(de)煤(mei)電、鋼鐵、水泥生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)國(guo),這(zhe)(zhe)些重點排放源的(de)(de)(de)現(xian)有基礎設(she)施(shi)(shi)(shi)運行年(nian)限不(bu)長;考慮到基礎設(she)施(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)使用壽(shou)命一(yi)般(ban)為 40 年(nian)以(yi)(yi)上(shang),若(ruo)不(bu)采取減(jian)排措施(shi)(shi)(shi),在(zai)碳(tan)中(zhong)和(he)(he)目(mu)(mu)標下(xia)這(zhe)(zhe)些設(she)施(shi)(shi)(shi)幾(ji)乎不(bu)可(ke)(ke)能運行至壽(shou)命期結束。運用 CCUS 技(ji)術進(jin)行改(gai)造(zao),不(bu)僅可(ke)(ke)以(yi)(yi)避免(mian)已經(jing)投產(chan)(chan)的(de)(de)(de)設(she)施(shi)(shi)(shi)提前退役,還能減(jian)少因建設(she)其他低(di)(di)碳(tan)基礎設(she)施(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)額(e)外投資(zi),從(cong)而顯著降低(di)(di)實現(xian)碳(tan)中(zhong)和(he)(he)目(mu)(mu)標的(de)(de)(de)經(jing)濟成本。據估算 [17],我國(guo)煤(mei)電擱淺(qian)資(zi)產(chan)(chan)規模(mo)可(ke)(ke)能高(gao)達 3.08~7.2 萬億元,相當于我國(guo) 2015 年(nian)國(guo)內生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)總值的(de)(de)(de) 4.1%~9.5% 。

三是在(zai)特(te)定區域和條件下(xia)(xia),火電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)加裝 CCUS 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本比燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)、可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)更(geng)(geng)具(ju)(ju)競爭力。一(yi)(yi)(yi)方(fang)面,當(dang) CCUS 技(ji)術(shu)(shu)與燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)耦合(he)(he)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)實現與燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)放水平(ping)(ping)(ping)時,較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)捕(bu)集(ji)率(lv)(lv)、適宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)送距離(li)和方(fang)式可(ke)使燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)比燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)更(geng)(geng)具(ju)(ju)經濟(ji)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)。國(guo)家能源(yuan)(yuan)(yuan)投資集(ji)團有限(xian)責(ze)(ze)任公司 36 家燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全流程(cheng) CCUS 改(gai)造總(zong)平(ping)(ping)(ping)準(zhun)化發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(TLCOE)分析表(biao)明,以成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本最低(di)為(wei)(wei)(wei)目標對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)與封存(cun)地進行源(yuan)(yuan)(yuan)匯匹配后,在(zai) 50% 凈捕(bu)集(ji)率(lv)(lv)條件下(xia)(xia),75% 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang) TLCOE 低(di)于(yu)(yu)我國(guo) 2018 年燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)標桿(gan)上(shang)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)限(xian)(77.5 美元 /MW·h),100% 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang) TLCOE 低(di)于(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)標桿(gan)上(shang)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)限(xian)(110 美元 /MW·h);燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)加裝 CCUS 比燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)更(geng)(geng)有成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本競爭優勢(shi)[18]。考(kao)慮 CCUS 技(ji)術(shu)(shu)進步(bu)、激勵政(zheng)策效應(ying)之后,可(ke)能實現更(geng)(geng)高捕(bu)集(ji)率(lv)(lv)條件下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本競爭優勢(shi)。另一(yi)(yi)(yi)方(fang)面,燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)耦合(he)(he) CCUS 技(ji)術(shu)(shu)目前處(chu)于(yu)(yu)示范階段,不同煤(mei)(mei)(mei)(mei)炭價(jia)格(ge)下(xia)(xia)我國(guo)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang) CCUS 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)準(zhun)化度電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(LCOE)為(wei)(wei)(wei) 0.4~1.2 元 /kW·h,整體上(shang)與太陽能、風能、生(sheng)(sheng)物質發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)水平(ping)(ping)(ping)相當(dang) [19]。當(dang)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)耦合(he)(he) CCUS 處(chu)在(zai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)炭資源(yuan)(yuan)(yuan)較(jiao)為(wei)(wei)(wei)豐富、CO2 運輸(shu)距離(li)較(jiao)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理想條件下(xia)(xia),燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)耦合(he)(he) CCUS 與可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)存(cun)在(zai)比較(jiao)競爭優勢(shi)。國(guo)家能源(yuan)(yuan)(yuan)投資集(ji)團有限(xian)責(ze)(ze)任公司燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang) CCUS 改(gai)造的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本經濟(ji)性研究表(biao)明,與風電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)相比,在(zai)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)凈捕(bu)集(ji)率(lv)(lv)為(wei)(wei)(wei) 85% 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)(xia),44% 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)改(gai)造后總(zong)減(jian)排(pai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)低(di)于(yu)(yu)最小風電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)格(ge),56% 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)改(gai)造后總(zong)減(jian)排(pai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)低(di)于(yu)(yu)最高風電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)格(ge) [18]。CCUS 技(ji)術(shu)(shu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本會隨著技(ji)術(shu)(shu)進步(bu)、基礎設施完善、商業模式創新(xin)以及政(zheng)策健全而逐漸(jian)降低(di) [5],在(zai)可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)(yuan)(yuan)補貼(tie)力度持續(xu)退坡之后,未(wei)來燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang) CCUS 發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本優于(yu)(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能性將進一(yi)(yi)(yi)步(bu)提高。

四(si)是生物能與 CCUS 耦合(BECCS)、直接空氣(qi)捕(bu)集(DAC)可(ke)有效降低(di)(di)碳實(shi)現中(zhong)和目標的(de)(de)(de)(de)邊際(ji)減排(pai)(pai)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。作(zuo)為(wei)(wei)(wei)重要的(de)(de)(de)(de)負(fu)排(pai)(pai)放技(ji)(ji)術(shu),BECCS、 DAC 技(ji)(ji)術(shu)在(zai)深度(du)減排(pai)(pai)進程中(zhong)可(ke)降低(di)(di)碳中(zhong)和目標實(shi)現的(de)(de)(de)(de)總(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben) [20]。BECCS 技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)為(wei)(wei)(wei) 100~ 200 美(mei)元 /t CO 2 ,DAC 技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)約為(wei)(wei)(wei) 100~600 美(mei)元 /t CO2 [21,22] 。英國研究(jiu)案例表明,以 BECCS、DAC 技(ji)(ji)術(shu)實(shi)現電(dian)力(li)部(bu)門的(de)(de)(de)(de)深度(du)脫(tuo)碳,要比(bi)以間歇(xie)性可(ke)再生能源、儲(chu)能為(wei)(wei)(wei)主導的(de)(de)(de)(de)系統總(zong)投資成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)減少(shao) 37%~48% [4];在(zai)更(geng)加嚴格的(de)(de)(de)(de) CO 2 減排(pai)(pai)目標下,負(fu)排(pai)(pai)放技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)部(bu)署可(ke)通過取代中(zhong)遠(yuan)期更(geng)為(wei)(wei)(wei)昂貴的(de)(de)(de)(de)減排(pai)(pai)措施來(lai)實(shi)現 35%~80% 的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)降低(di)(di) [23]。因此,部(bu)署以 BECCS 為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)負(fu)排(pai)(pai)放技(ji)(ji)術(shu)將是助力(li)我國碳中(zhong)和目標實(shi)現的(de)(de)(de)(de)重要保(bao)障 [24]。

五是 CCUS 技術(shu)在實現碳減(jian)排的(de)同時還具(ju)有良好(hao)的(de)社會效益(yi)。CCUS 技術(shu)在降低(di)氣候變化(hua)損(sun)失、增加工業(ye)(ye)產(chan)值與就業(ye)(ye)機會、保障能源安全、提高生態(tai)環(huan)境(jing)綜合治(zhi)理能力、解決(jue)區域發(fa)展瓶頸等方面具(ju)有協(xie)同效益(yi) [25~28] 。油氣行業(ye)(ye)氣候倡議組織(OGCI)研究表明,到 2050 年,部署(shu) CCUS 可以累計創(chuang)造(zao) 4×10 6 ~1.2×10 7 個工作崗位 [29]。


五、我國 CCUS 技術的減排潛力

(一)封存理論(lun)容量(liang)與分布(bu)

我國東北(bei)(bei)、華(hua)(hua)北(bei)(bei)、西(xi)北(bei)(bei)地(di)(di)區具(ju)有較好的CO 2 地(di)(di)質(zhi)利(li)用(yong)與封(feng)存(cun)(cun)(cun)條件(jian),陸上地(di)(di)質(zhi)利(li)用(yong)與封(feng)存(cun)(cun)(cun)技術(shu)的理論總(zong)容量為 1.5×10 12 ~3.0×10 12 tCO 2 ,海(hai)洋也有萬億噸量級的理論封(feng)存(cun)(cun)(cun)容量 [30]。CCUS 技術(shu)的理論封(feng)存(cun)(cun)(cun)潛(qian)力(li)巨(ju)大,但(dan)受制(zhi)于(yu) CCUS 技術(shu)成本、排放源距離、環境(jing)因素等(deng)外部條件(jian)制(zhi)約(yue),減排潛(qian)力(li)難以完全釋放。當前,我國地(di)(di)質(zhi)利(li)用(yong)與封(feng)存(cun)(cun)(cun)場(chang)地(di)(di)集中在(zai)東北(bei)(bei)、華(hua)(hua)北(bei)(bei)、西(xi)北(bei)(bei)地(di)(di)區的松遼盆地(di)(di)、渤海(hai)灣盆地(di)(di)、準噶爾(er)盆地(di)(di)、塔(ta)里(li)木盆地(di)(di)等(deng)沉積盆地(di)(di)。

(二)各行業 CCUS 技術的(de)減排需求(qiu)及(ji)潛力

綜合國(guo)內外的(de)(de)相關(guan)研究(jiu)結果,同(tong)時考慮 CCUS 技(ji)術(shu)在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)、工(gong)(gong)(gong)業等(deng)(deng)部門(men)的(de)(de)應用(yong)及(ji)其未(wei)來(lai)減(jian)排(pai)潛(qian)(qian)力(li)(li)(li)(li)(li),碳(tan)中和(he)目標下(xia)(xia)我(wo)(wo)(wo)國(guo) CCUS 總(zong)體(ti)減(jian)排(pai)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)在(zai)(zai) 2030 年(nian)(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)2×107 ~4.08×108 tCO 2 ,2050 年(nian)(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei) 6×10 8 ~ 1.45×10 9 t CO 2 ,2060 年(nian)(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei) 1×10 9 ~1.82×10 9 t CO 2 [3]。分行業來(lai)看,一是(shi) CCUS 技(ji)術(shu)在(zai)(zai)能(neng)源電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)部門(men)未(wei)來(lai)的(de)(de)減(jian)排(pai)貢獻將(jiang)(jiang)(jiang)隨著我(wo)(wo)(wo)國(guo)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)總(zong)體(ti)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加、低(di)(di)碳(tan)轉型(xing)進程的(de)(de)加快(kuai)而(er)逐(zhu)(zhu)漸增(zeng)大。多項研究(jiu)報告指(zhi)出(chu)(chu),我(wo)(wo)(wo)國(guo)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)到 2050 年(nian)(nian)(nian)(nian)將(jiang)(jiang)(jiang)增(zeng)長到 1.2×10 13 ~1.5×1013 kW·h [31,32] ,同(tong)時火電(dian)(dian)(dian)(燃煤發(fa)電(dian)(dian)(dian)、燃氣發(fa)電(dian)(dian)(dian))占(zhan)比(bi)將(jiang)(jiang)(jiang)大幅縮減(jian)至 15% 以下(xia)(xia) [7],由此核算(suan)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)系統(tong)將(jiang)(jiang)(jiang)產生 4.32×10 8 ~1.64×109 t CO 2 。根據(ju)國(guo)際能(neng)源署電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)運維(wei)平臺 CCUS 特別報告,在(zai)(zai)可持續發(fa)展(zhan)情(qing)景下(xia)(xia),我(wo)(wo)(wo)國(guo) CCUS 減(jian)排(pai)容(rong)量(liang)預計將(jiang)(jiang)(jiang)快(kuai)速增(zeng)長,到 2030 年(nian)(nian)(nian)(nian)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)(li)部門(men) CCUS 捕(bu)集規(gui)模約為(wei)(wei)(wei) 1.9×10 8 t CO 2 /a,到 2050 年(nian)(nian)(nian)(nian)捕(bu)集量(liang)約為(wei)(wei)(wei) 7.7×10 8 t CO 2 /a;到 2070 年(nian)(nian)(nian)(nian)將(jiang)(jiang)(jiang)超過 1.2×10 9 t CO 2 /a [5]。二是(shi) CCUS 技(ji)術(shu)對(dui)鋼鐵、水(shui)泥等(deng)(deng)難(nan)減(jian)排(pai)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業行業的(de)(de)貢獻將(jiang)(jiang)(jiang)更加突出(chu)(chu)。據(ju)中長期(qi)(qi)預測數據(ju)分析,2070 年(nian)(nian)(nian)(nian)前 CCUS 技(ji)術(shu)將(jiang)(jiang)(jiang)在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)業部門(men)碳(tan)減(jian)排(pai)方面持續發(fa)揮作用(yong),預計到 2030 年(nian)(nian)(nian)(nian) CCUS對(dui)我(wo)(wo)(wo)國(guo)工(gong)(gong)(gong)業碳(tan)減(jian)排(pai)貢獻約為(wei)(wei)(wei) 8×10 7 ~2×108 t CO 2 /a,到 2050 年(nian)(nian)(nian)(nian)達(da)(da)到 2.5×10 8 ~6.5×108 t CO 2 /a,2070 年(nian)(nian)(nian)(nian)緩慢抬升至 6.7×10 8 ~6.5×108 t CO 2 /a [5,33~35] 。三(san)是(shi)石化和(he)化工(gong)(gong)(gong)領域高濃度排(pai)放源可為(wei)(wei)(wei)早期(qi)(qi) CCUS 示范提供低(di)(di)成本發(fa)展(zhan)機遇。2030 年(nian)(nian)(nian)(nian)石化和(he)化工(gong)(gong)(gong)行業的(de)(de) CCUS 減(jian)排(pai)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)約為(wei)(wei)(wei) 5×10 7 t CO 2 ,2040 年(nian)(nian)(nian)(nian)后保持同(tong)等(deng)(deng)水(shui)平并逐(zhu)(zhu)漸降(jiang)低(di)(di) [3]。四(si)是(shi) BECCS 等(deng)(deng)負排(pai)放技(ji)術(shu)不可或缺。以農業剩(sheng)余物、林業剩(sheng)余物、能(neng)源作物作為(wei)(wei)(wei)典(dian)型(xing)生物質(zhi)燃料,預計到 2050 年(nian)(nian)(nian)(nian)我(wo)(wo)(wo)國(guo)相關(guan)資源潛(qian)(qian)力(li)(li)(li)(li)(li)可達(da)(da) 6×10 8 tce [36],對(dui)應CO 2 負排(pai)放潛(qian)(qian)力(li)(li)(li)(li)(li)可達(da)(da) 3.6×10 8 ~5.9×108 t [37,38] 。

(三)源(yuan)匯匹配情況(kuang)

CCUS 源匯匹(pi)配(pei)主(zhu)要考(kao)慮排放源和封存(cun)場地(di)之間的(de)地(di)理位置關系(xi)與(yu)環境(jing)適(shi)宜性,即(ji)評估每個碳源是(shi)否有(you)地(di)質條(tiao)件(jian)合(he)適(shi)且(qie)成本可行的(de) CO2 封存(cun)場地(di),這是(shi) CCUS 技(ji)術推廣(guang)的(de)重(zhong)要約束(shu)條(tiao)件(jian)。在(zai)無國(guo)家骨干管(guan)(guan)網(wang)和公共(gong)管(guan)(guan)網(wang)的(de)情景下,250 km 是(shi)不需(xu)要建(jian)設(she)中繼壓縮站的(de)最長管(guan)(guan)道距(ju)離,因建(jian)設(she)成本較低而作為 CCUS 項目建(jian)設(she)源匯匹(pi)配(pei)的(de)距(ju)離上限。

從區域(yu)分布情況看(kan),新疆、內蒙古、陜西等中(zhong)西部地(di)區省(sheng)份(fen)的(de)化石資源豐富,與東(dong)北(bei)(bei)、華北(bei)(bei)、西北(bei)(bei)地(di)區的(de)陸上封存地(di)匹(pi)配度(du)較(jiao)高,能(neng)源與工業原料(liao)(liao)生產(chan)可通過(guo) CCUS 實現較(jiao)低(di)成本的(de)低(di)碳化。東(dong)部、沿海地(di)區是(shi)能(neng)源和工業原料(liao)(liao)的(de)消費地(di)區,特別是(shi)福建、廣東(dong)、廣西等省(sheng)份(fen)能(neng)夠用于封存的(de)沉積(ji)盆地(di)面積(ji)小、分布零散(san)、地(di)質條件相對較(jiao)差,加之陸上封存潛(qian)力(li)相對有(you)限,源匯空間錯(cuo)位且(qie)匹(pi)配難(nan)度(du)較(jiao)大;在毗鄰海域(yu)的(de)沉積(ji)盆地(di)實施離岸(an)封存是(shi)重要的(de)備選方案(an)。

從行(xing)業(ye)分(fen)布情況(kuang)(kuang)看(kan),準噶爾盆(pen)(pen)地(di)(di)、吐(tu)魯(lu)番 – 哈密盆(pen)(pen)地(di)(di)、鄂爾多(duo)斯盆(pen)(pen)地(di)(di)、松遼(liao)盆(pen)(pen)地(di)(di)、渤海灣盆(pen)(pen)地(di)(di)是火電行(xing)業(ye)部署 CCUS 技(ji)術(含(han)CO 2 -EOR)的重(zhong)點區(qu)域,適宜優先開展(zhan)(zhan) CCUS 早期集(ji)成(cheng)示范項目,推動 CCUS 技(ji)術大規模、商業(ye)化(hua)發展(zhan)(zhan)。但在 50 km 的運(yun)輸(shu)范圍(wei)內,火電行(xing)業(ye)源(yuan)匯匹(pi)配(pei)情況(kuang)(kuang)不佳,未來(lai) CCUS 產業(ye)集(ji)群發展(zhan)(zhan)存(cun)在挑戰。對于鋼鐵、水泥等行(xing)業(ye),現階段分(fen)布于渤海灣盆(pen)(pen)地(di)(di)、準噶爾盆(pen)(pen)地(di)(di)、江(jiang)漢盆(pen)(pen)地(di)(di)、鄂爾多(duo)斯盆(pen)(pen)地(di)(di)等地(di)(di)及(ji)其附近(jin)的排(pai)放(fang)(fang)源(yuan)數量多(duo)、CO 2 排(pai)放(fang)(fang)量大、封(feng)(feng)存(cun)場(chang)地(di)(di)適宜性(xing)較高,源(yuan)匯匹(pi)配(pei)情況(kuang)(kuang)較好;相比之下,南方(fang)、沿海及(ji)其他區(qu)域的排(pai)放(fang)(fang)源(yuan)距離(li)(li)陸上盆(pen)(pen)地(di)(di)較遠,后期需要考慮實施離(li)(li)岸(an)封(feng)(feng)存(cun) [3]。


六、我國 CCUS 技術(shu)發展建議

(一)構(gou)建面向碳中和目標的 CCUS 技術體(ti)系

(二)推進 CCUS 全鏈條集成示范及(ji)商業化(hua)應用進程(cheng)

優先部署海底封(feng)存(cun)示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan)項(xiang)目,開展 CCUS 在(zai)工(gong)業(ye)領域應用示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan),補(bu)齊 CCUS 技術環節示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan)短板(ban)。開展大規(gui)模全鏈(lian)條集成示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan)工(gong)程,加速推進 CCUS 產業(ye)化(hua)(hua)集群(qun)建設(she)。加快突破(po)全流程工(gong)程技術優化(hua)(hua)方法,爭取(qu)在(zai)“十四(si)五”時期建成 3~5 個百(bai)萬噸級 CCUS 全鏈(lian)條示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan)項(xiang)目。以驅油 / 氣、固(gu)體(ti)廢物礦化(hua)(hua)、化(hua)(hua)工(gong)利(li)用等(deng) CO2 利(li)用技術的大規(gui)模示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan)為牽引,積極支(zhi)持油氣、能(neng)源(yuan)、化(hua)(hua)工(gong)等(deng)相關行業(ye) CCUS 產業(ye)示(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范(fan)(fan)區(qu)建設(she),逐步將 CCUS 技術納入能(neng)源(yuan)、礦業(ye)的綠色發展技術支(zhi)撐體(ti)系以及戰略性新興產業(ye)序(xu)列(lie)。

(三)加快 CCUS 技術管網規劃布局和集群基礎設施建(jian)設

加大(da) CCUS 相關(guan)基礎設施(shi)投入,加強運輸(shu)管網建(jian)設,優化(hua)設施(shi)管理模式,建(jian)立合作(zuo)共享機制(zhi),帶動形成以管網設施(shi)和(he)封存場地為基礎的(de)區域 CCUS 產業(ye)促進(jin)中心。合理規劃未來 CCUS 產業(ye)集群(qun)(qun)分布,對(dui)已初步形成的(de)基于(yu)源(yuan)匯(hui)分布地域特點的(de) CCUS 集群(qun)(qun)進(jin)行布局完(wan)善,充分發揮(hui)相關(guan)集群(qun)(qun)在基礎設施(shi)共享、項目系統集成、能量資源(yuan)交(jiao)互利(li)用、工業(ye)示(shi)范與商(shang)業(ye)應用銜接等方面的(de)優勢(shi),降低綜合減排成本。

(四)完善財稅激勵政策(ce)和法律法規體(ti)(ti)系

借鑒(jian)對太陽能、風(feng)能、生物質(zhi)能等清潔(jie)能源技(ji)術(shu)發展的(de)支(zhi)持(chi)(chi)方(fang)式,探(tan)索制定(ding)適合(he)(he)(he)國情、面向碳中和目(mu)標的(de) CCUS 稅收(shou)優惠(hui)和補貼激勵政策;給予超前部署的(de)新(xin)一代低成(cheng)本(ben)、低能耗技(ji)術(shu)以及與(yu)新(xin)能源耦合(he)(he)(he)的(de)負排放技(ji)術(shu)同等政策激勵。加速推(tui)動 CCUS 投融資以加速商(shang)業(ye)化(hua)(hua)步伐,將(jiang) CCUS 納入產(chan)業(ye)和技(ji)術(shu)發展目(mu)錄,探(tan)索政府與(yu)市場(chang)有機結合(he)(he)(he)的(de) CCUS 商(shang)業(ye)化(hua)(hua)投融資機制,積極利用綠(lv)色金融、氣候債券、低碳基(ji)金等多(duo)種方(fang)式支(zhi)持(chi)(chi) CCUS 項目(mu)示(shi)范(fan)。提(ti)供穩(wen)定(ding)持(chi)(chi)續的(de)科(ke)技(ji)創新(xin)政策支(zhi)持(chi)(chi),提(ti)升 CCUS 的(de)技(ji)術(shu)成(cheng)熟(shu)度(du)、經濟(ji)性和安全性,特別是(shi)先(xian)進技(ji)術(shu)和具備(bei)負排放效益技(ji)術(shu)的(de)研發示(shi)范(fan)。完(wan)善法(fa)律法(fa)規體(ti)系(xi),制定(ding) CCUS 行(xing)業(ye)規范(fan)、制度(du)法(fa)規框架體(ti)系(xi)以及科(ke)學合(he)(he)(he)理的(de)建設、運營(ying)、監(jian)管、終止(zhi)標準體(ti)系(xi),建立并完(wan)善 CCUS 建設運營(ying)所需(xu)的(de)技(ji)術(shu)規范(fan)。

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