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解決方案

雙碳治理

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二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術

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    CCUS基本知識

    什么是CCUS?

    二氧化碳捕集、利用及封存,英文簡稱CCUS,全稱是”Carbon Capture, Utilization and Storage“。二氧化碳(CO2)捕集利用與封存(CCUS)是指將CO2從工業過程、能源利用或大氣中分離出來,直接加以利用或注入地層以實現CO2永久減排的過程。CCUS在二氧化碳捕集與封存(CCS)的基礎上增加了“利用 (Utilization)”,這一理念是隨著CCS技術的發展和對CCS技術認識的不斷深化,在中美兩國的大力倡導下形成的,目前已經獲得了國際上的普遍認同。CCUS按技術流程分為捕集、輸送、利用與封存等環節。

CCUS技術環節.jpg

CCUS技術環節

    CO2捕集是指將CO2從工業生產、能源利用或大氣中分離出來的過程,主要分為燃燒前捕集、燃燒后捕集、富氧燃燒和化學鏈捕集。

    CO2輸送是指將捕集的CO2運送到可利用或封存場地的過程。根據運輸方式的不同,分為罐車運輸、船舶運輸和管道運輸,其中罐車運輸包括汽車運輸和鐵路運輸兩種方式。

    CO2利用是指通過工程技術手段將捕集的CO2實現資源化利用的過程。根據工程技術手段的不同,可分為CO2地質利用、CO2化工利用和CO2生物利用等。其中,CO2地質利用是將CO2注入地下,進而實現強化能源生產、促進資源開采的過程,如提高石油、天然氣采收率,開采地熱、深部咸(鹵)水、 鈾礦等多種類型資源。

    CO2封存是指通過工程技術手段將捕集的CO2注入深部地質儲層,實現CO2與大氣長期隔絕的過程。按照封存位置不同,可分為陸地封存和海洋封存;按照地質封存體的不同,可分為咸水層封存、枯竭油氣藏封存等。

    生物質能碳捕集與封存(BECCS)和直接空氣碳捕集與封存(DACCS)作為負碳技術受到了高度重視。BECCS是指將生物質燃燒或轉化過程中產生的CO2進行捕集、利用或封存的過程,DACCS則是直接從大氣中捕集CO2,并將其利用或封存的過程。

CCUS技術及主要類型示意圖

CCUS技術及主要類型示意圖

    CCUS的定位

    截至2021年5月,溫室氣體排放占比超過65%、 國內生產總值(GDP)占比超過75%的全球131個國家宣布了碳中和目標。中國和其他國家碳中和目標的逐漸明確及碳減排工作的加快推進,使得CCUS的定位和作用愈加凸顯。

    CCUS是目前實現化石能源低碳化利用的唯一技術選擇。中國能源系統規模龐大、需求多樣,從兼顧實現碳中和目標和保障能源安全的角度考慮,未來應積極構建以高比例可再生能源為主導,核能、 化石能源等多元互補的清潔低碳、安全高效的現代能源體系。2019年,煤炭占中國能源消費的比例高達58%,根據已有研究的預測,到2050年,化石能源仍將扮演重要角色,占中國能源消費比例的10%~15%。CCUS將是實現該部分化石能源近零排放的唯一技術選擇。

    CCUS是碳中和目標下保持電力系統靈活性的主要技術手段。碳中和目標要求電力系統提前實現凈零排放,大幅提高非化石電力比例,必將導致電力系統在供給端和消費端不確定性的顯著增大,影響電力系統的安全穩定。充分考慮電力系統實現快速減排并保證靈活性、可靠性等多重需求,火電加裝CCUS是具有競爭力的重要技術手段,可實現近零碳排放,提供穩定清潔低碳電力,平衡可再生能源發電的波動性,并在避免季節性或長期性的電力短缺方面發揮慣性支撐和頻率控制等重要作用。

    國際能源署(IEA)發布2020年鋼鐵行業技術路線圖,預計到2050年,鋼鐵行業通過采取工藝改進、效率提升、能源和原料替代等常規減排方案后,仍將剩余34%的碳排放量,即使氫直接還原鐵(DRI)技術取得重大突破,剩余碳排放量也超過8%。水泥行業通過采取其他常規減排方案后,仍將剩余48%的碳排放量。CCUS是鋼鐵、水泥等難以減排行業實現凈零排放為數不多的可行技術選擇之一。

    CCUS與新能源耦合的負排放技術是實現碳中和目標的重要技術保障。預計到2060年,中國仍有數億噸非 CO2溫室氣體及部分電力、工業排放的CO2難以實現減排,BECCS及其他負排放技術可中和該部分溫室氣體排放,推動溫室氣體凈零排放,為實現碳中和目標提供重要支撐。

    市場分析

    早在2020年,習近平主席就提出我國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。至此,關于碳達峰、碳中和作出的一系列指示,為我國應對氣候變化和綠色低碳發展明確了目標與方向,為強化全球氣候行動注入了強大的政治推動力。

    二氧化碳捕集利用與封存技術 (CCUS) 作為一種大規模的溫室氣體減排技術,近年來在生態環境部、科技部、發改委等部門的共同推動下,CCUS相關政策逐步完善,科研技術能力和水平日益提升,試點示范項目 規模不斷壯大,整體競爭力進一步增強,已呈現出良好的發展勢頭。但總體上看,我國面向碳中和的綠色低碳技術體系還尚未建立,重大戰略技術發展應用尚存缺口,現有減排技術體系與碳中和愿景的實際需求之間還存 在較大差距。有研究表明,CCUS將成為我國實現碳中和目標不可或缺的關鍵性技術之一,需要根據新的形勢對CCUS的戰略定位進行重新思考和評估,并在此基礎上加快推進、超前部署。

    二氧化碳捕集不是獨立存在的技術,它通常與碳運輸、碳利用與封存一起稱為CCUS。當下我國的CCUS生態如下所示:

CCUS生態.jpg

    我國在二氧化碳捕集已投運和建設的項目中,火電廠占70%以上,碳捕捉應用到火電行業的技術相對成熟。化工行業占20%左右,其他行業包括鋼廠,水泥廠甚至汽車制造行業等,占比大概10%。

    目前國內已在19個省份投運和建設CCUS示范項目,涉及電廠和水泥廠等純捕集項目以及CO2-EOR、CO2-ECBM、地浸采鈾、重整制備合成氣、微藻固定和咸水層封存等多樣化封存及利用項目。

    未來,預計在2030年中國各行業CCUS減排需求達0.2~4.08億噸,2060年將達10~18.2億噸。并且在一系列政策支持及技術進步推動下,預計到2050年產值規模將達3300億元,2025~2050年CAGR約11.9%。

    雖然我國CCUS仍處于發展早期,部分先進技術尚處于研究階段,但隨著政策支持不斷增多以及示范工程建設加速推進,中國CCUS相關技術將逐步成熟,帶動CCUS各環節成本下降,新型膜分離、新型吸收、新型吸附等技術的成熟將推動能耗和成本降低30%以上,這些技術有望在2035年前后實現大規模推廣應用。

    為了助力CCUS技術推廣和示范工程建設,我國政府也出臺了一系列政策促進CCUS發展,其中包括支持內資相關企業經濟發展,保護國內企業在CCUS市場的經營,推動國內CCUS重點技術的發展。

    我國已有的CCUS項目覆蓋燃煤電廠、燃氣電廠、水泥窯、化工廠、天然氣處理等場景。其中規模最大的碳捕集項目位于新疆,每年可封存二氧化碳達到300萬噸,相當于其他所有項目規模的總和,是我國第一個巨無霸級的CCUS項目。

    二氧化碳捕集

    二氧化碳捕集技術的核心任務是將液化天然氣、氫氣廠、鋼鐵廠、水泥廠、發電廠、以及石油煉化廠等“碳排放大戶”所產生的二氧化碳收集起來,并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中的。如何解決在生產流程中將二氧化碳捕集起來,是問題的關鍵所在。目前,二氧化碳捕集一般采用以下幾種方式:

    1、燃燒后捕集(Post-combustion)

    燃燒后捕集是國內主要采用的方法。通過溶液吸收法、固體吸收法、膜吸收法等對燃燒后排放的煙氣中捕捉其中的二氧化碳,較適用于火力發電。

    優點:改造幅度小,設備緊湊。

    缺點:能耗高、成本高、效率低。

    2、燃燒前捕集(Pre-combustion)

    將氧氣或空氣通入IGCC系統中,使煤炭和生物質燃料等原料高壓氣化,再經過水煤氣變化產生二氧化碳和氫氣,此時氣壓與二氧化碳濃度都很高,很容易對二氧化碳進行捕捉。

    優點:系統小、能耗低、效率高。

    缺點:投資成本高、可靠性待提高。

    3、富氧燃燒(Oxy-combustion)

    通過制氧技術,將空氣中的氮氣脫出,直接采用高濃度氧氣與排放出的煙氣進行燃燒,從而提高燃燒效率(約提高17%~35%),提高二氧化碳純度,降低一氧化碳等副產物產生。

    優點:節能環保

    缺點:對操作環境有要求、制氧環節難度大。

    4、溶液吸收法

    溶液吸收法也是國內主要采用的方法。主要使用乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、甲基丙醇胺等溶劑。

    優點:吸收速度快、凈化度高、二氧化碳回收率高。

    缺點:溶劑再生耗能高、溶劑腐蝕性強。

    5、固體吸收法

    主要使用活性炭、分子篩、水滑石、籠狀水合物、硅酸鹽、碳酸鹽等物質。

    優點:吸收容量大、能耗較低、腐蝕性小。

    缺點:二氧化碳回收率低。

    6、膜吸收

    膜吸收法是將膜和化學吸收相結合,主要采用微孔膜的技術,隔離混合氣體與吸收液,依靠膜的另一側的吸收液的選擇性吸收達到分離混合氣體中二氧化碳的目的。

    優點:能耗低、操作簡單。

    缺點:投資高,工業化不成熟。

    我們以燃燒后捕集化學吸收法為例,其二氧化碳捕捉要經過脫碳——吸收再生——壓縮干化——循環利用等環節,涉及到煙氣吸收塔、換熱器等設備。

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    二氧化碳的利用與封存

    捕集獲得的二氧化碳,我們需要怎么處理呢?一般采用兩種方式:利用和封存。

    二氧化碳利用

    1、驅油

    原理:開采原油時需要將原油從地底壓上來以提高采收率,以前通常是采取水壓或其它氣體操作,現在可以利用捕集來的二氧化碳進行驅油。

    缺點:這種方法不能起到封存的作用,捕捉來的二氧化碳也會逃逸至大氣中。

    2、催化反應

    原理:將捕集來的二氧化碳和氫氣通過催化還原成甲醇。

    缺點:成本高,獲取二氧化碳的成分不夠清潔,反應的催化劑不夠高效。

    3、光合作用

    原理:將捕集來的二氧化碳注入植物大棚中,使其中的二氧化碳濃度達到高于幾倍大氣,強化植物光合作用,加快植物生長的同時消耗二氧化碳而生成氧氣。

    缺點:利用率極低。

    二氧化碳封存

    1、地質封存

    原理:將捕集來的二氧化碳適宜的地質結構深層(如成熟或已經耗盡的氣油田地質結構、深層鹽堿含水層、廢棄的含煤層),壓力會將二氧化碳轉換成“超臨界流體”,使其不容易泄漏。

    缺點:適宜的地質結構有限,注入方式不易。

    2、海洋封存

    原理:將捕集來的二氧化碳通過輪船、管道運輸到深海海底利用海水進行封存。

    缺點:高濃度二氧化碳含量將會殺死海底生物、易導致海水酸化等。

    中國已具備大規模捕集利用與封存CO2的工程能力,正在積極籌備全流程CCUS產業集群。CCUS各技術環節均取得了顯著進展,部分技術已經具備商業化應用潛力。

    捕集技術:CO2捕集技術成熟程度差異較大,目前燃燒前物理吸收法已經處于商業應用階段,燃燒后化學吸附法尚處于中試階段,其它大部分捕集技術處于工業示范階段。燃燒后捕集技術是目前最成熟的捕集技術,可用于大部分火電廠的脫碳改造,國華錦界電廠開展的15萬噸碳捕集與封存示范項目正在建設,是目前中國規模最大的燃煤電廠燃燒后碳捕集與封存全流程示范項目。

    燃燒前捕集系統相對復雜,整體煤氣化聯合循環(IGCC)技術是典型的可進行燃燒前碳捕集的系統。國內的IGCC項目有華能天津IGCC項目以及連云港清潔能源動力系統研究設施。富氧燃燒技術是最具潛力的燃煤電廠大規模碳 捕集技術之一,產生的CO2濃度較高(約 90%~95%),更易于捕獲。

    富氧燃燒技術發展迅速,可用于新建燃煤電廠和部分改造后的火電 廠。當前第一代碳捕集技術(燃燒后捕集技術、燃燒前捕集技術、富氧燃燒技術)發展漸趨成熟,主要瓶頸為成本和能耗偏高、缺乏廣泛的大規模示范工程經驗;而第二代技術(如新型膜分離技術、新型吸收技術、新型吸附技術、增壓富氧燃燒技術等)仍處于實驗室研發或小試階段,技術成熟后其能耗和成本會比成熟的第一代技術降低30%以上,2035 年前后有望大規模推廣應用。

    輸送技術:在現有CO2輸送技術中,罐車運輸和船舶運輸技術已達到商業應用階段,主要應用于規模10 萬噸/年以下的CO2輸送。

    中國已有的CCUS示范項目規模較小,大多采用罐車輸送。華東油氣田和麗水氣田的部分CO2通過船舶運輸。管道輸送尚處于中試階段,吉林油田和齊魯石化采用路上管道輸送CO2。海底管道運輸的成本比陸上管道高40%~70%,目前海底管道輸送CO2的技術缺乏經驗,在國內尚處于研究階段。

    利用與封存技術:在CO2地質利用及封存技術中,CO2地浸采鈾技術已經達到商業應用階段,EOR已處于工業示范階段,EWR已完成先導性試驗研究,ECBM已完成中試階段研究,礦化利用已經處于工業試驗階段,CO2強化天然氣、強化頁巖氣開采技術尚處于基礎研究階段。

    中國CO2-EOR項目主要集中在東部、北部、西北部以及西部地區的油田附近及中國近海地區。國家能源集團的鄂爾多斯10萬噸/年的CO2咸水層封存已于2015年完成30萬噸注入目標,停止注入。國家能源集團國華錦界電廠15萬噸/年燃燒后CO2捕集與封存全流程示范項目,擬將捕集的CO2進行咸水層封存,目前尚在建設中。

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長慶油田公司榆林定邊姬塬油田CO2-EOR試驗區項目

    2021年7月,中石化正式啟動建設我國首個百萬噸級CCUS項目(齊魯石化——勝利油田CCUS 項目),有望建成為國內最大CCUS全產業鏈示范基地。中國科學院過程工程研究所在四川達州開展了5萬噸/年鋼渣礦化工業驗證項目;浙江大學等在河南強耐新材股份有限公司開展了CO2深度礦化養護制建材萬噸級工業試驗項目;四川大學聯合中石化等公司在低濃度尾氣CO2直接礦化磷石膏聯產硫基復合肥技術研發方面取得良好進展。中國CO2化工利用技術已經實現了較大進展,電催化、光催化等新技術大量涌現。但在燃燒后CO2捕集系統與化工轉化利用裝置結合方面仍存在一些技術瓶頸尚未突破。生物利用主要集中在微藻固定和氣肥利用方面。

新疆克拉瑪依石油煉化廠變壓吸附(PSA).jpg

新疆克拉瑪依石油煉化廠變壓吸附(PSA)

    中國CCUS現狀

    中國已投運或建設中的CCUS示范項目約為40個,捕集能力300萬噸/年。多以石油、煤化工、電力行業小規模的捕集驅油示范為主,缺乏大規模的多種技術組合的全流程工業化示范。2019年以來,主要進展如下:

    捕集:國家能源集團國華錦界電廠新建15萬噸/年燃燒后CO2捕集項目;中海油麗水36-1氣田開展CO2分離、液化及制取干冰項目,捕集規模5萬噸/年,產能25萬噸/年。

    地質利用與封存:國華錦界電廠擬將捕集的CO2進行咸水層封存,部分CO2-EOR項目規模擴大。

    化工、生物利用:20萬噸/年微藻固定煤化工煙氣CO2生物利用項目;1萬噸/年CO2養護混凝土礦化利用項目;3000噸/年碳化法鋼渣化工利用項目。

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中國CCUS項目分布

    中國已具備大規模捕集利用與封存CO2的工程能力,正在積極籌備全流程CCUS產業集群。國家能源集團鄂爾多斯CCS示范項目已成功開展了10萬噸/年規模的CCS全流程示范。中石油吉林油田EOR項目是全球正在運行的21個大型CCUS項目中唯一一個中國項目,也是亞洲最大的EOR項目,累計已注入CO2超過200萬噸。國家能源集團國華錦界電廠15萬噸/年燃燒后CO2捕集與封存全流程示范項目已于2019年開始建設,建成后將成為中國最大的燃煤電廠CCUS示范項目。2021年7月,中石化正式啟動建設我國首個百萬噸級CCUS項目(齊魯石化——勝利油田CCUS項目)。

    中國CCUS技術項目遍布19個省份,捕集源的行業和封存利用的類型呈現多樣化分布。中國13個涉及電廠和水泥廠的純捕集示范項目總體CO2捕集規模達85.65萬噸/年,11個CO2地質利用與封存項目規模達182.1萬噸/年,其中EOR的CO2利用規模約為154萬噸/年。中國 CO2捕集源覆蓋燃煤電廠的燃燒前、燃燒后和富氧燃燒捕集,燃氣電廠的燃燒后捕集,煤化工的CO2捕集以及水泥窯尾氣的燃燒后捕集等多種技術。CO2封存及利用涉及咸水層封存、EOR、驅替煤層氣(ECBM)、地浸采鈾、CO2礦化利用、CO2合成可降解聚合物、重整制備合成氣和微藻固定等多種方式。

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安徽海螺水泥股份有限公司白馬山水泥廠二氧化碳捕集項目

    碳中和目標下的中國CCUS減排需求

    火電行業是當前中國CCUS示范的重點,預計到2025年,煤電CCUS減排量將達到600萬噸/年,2040年達到峰值,為2~5億噸/年,隨后保持不變;氣電CCUS的部署將逐漸展開,于2035年達到峰值后保持不變,當年減排量為0.2~1億噸/年。燃煤電廠加裝CCUS可以捕獲90%的碳排放量,使其變為一種相對低碳的發電技術。在中國目前的裝機容量中,到2050年仍將有大約9億千瓦在運行。

    CCUS技術的部署有助于充分利用 現有的煤電機組,適當保留煤電產能,避免一部分煤電資產提前退役 而導致資源浪費。現役先進煤電機組結合CCUS技術實現低碳化利用改造是釋放CCUS減排潛力的重要途徑。技術適用性標準和成本是影響現役煤電機組加裝CCUS的主要因素。技術適用性標準決定一個電廠是否可以成為改造的候選電廠,現階段燃煤電廠改造需要考慮的技術適用性標準包括CCUS實施年份、機組容量、剩余服役年限、機組負荷率、捕集率設定、谷值/峰值等。

    鋼鐵行業CCUS在2030年減排需求為0.02~0.05億噸/年,2060年減排需求為0.9~1.1億噸/年。中國鋼鐵生產工藝以排放量較高的高爐——轉爐法為主,電爐鋼產量僅占10%左右。高爐——轉爐法煉鋼約89%的能源投入來自煤炭,導致中國噸鋼碳排放較高。CCUS技術可以應用于鋼鐵行業的許多方面,主要包括氫還原煉鐵技術中氫氣的產生以及煉鋼過程。此外,EOR也是中國鋼鐵行業碳捕集技術發展的重要驅動力。

    中國鋼鐵廠的CO2主要為中等濃度,可采用燃燒前和燃燒后捕集技術進行捕集。在整個煉鋼過程中,煉焦和高爐煉鐵過程的CO2排放量最大,這兩個過程的碳捕集潛力最大。中國鋼鐵行業最主流的碳捕集技術是從焦化和高爐的尾氣中進行燃燒后CO2捕集。

    鋼鐵行業捕集的CO2除了進行利用與封存以外,還可直接用于煉鋼過程。這些技術已于首鋼集團測試成功,并被推廣到了天津鋼管公司和西寧特鋼集團。充分應用這些技術能夠減少總排放量 的5%~10%。

    水泥行業CCUS在2030年CO2減排需求為0.1~1.52億噸/年,2060年減排需求為1.9~2.1億噸/年。水泥行業石灰石分解產生的CO2排放約占水泥行業總排放量的60%,CCUS是水泥行業脫碳的必要技術手段。石化和化工行業是CO2的主要利用領域,通過化學反應將CO2轉變成其他物質,然后進行資源再利用。

    中國石化和化工行業有很多高濃度CO2(高于70%)排放源(包括天然氣加工廠、煤化工廠、氨/化肥生產廠、乙烯生產廠、甲醇、 乙醇及二甲基乙醚生產廠等),相較于低濃度排放源,其捕集能耗低、投資成本與運行維護成本低,有顯著優勢。因此,石化與化工領域高濃度排放源可為早期CCUS示范提供低成本機會。中國的早期CCUS示范項目優先采用高濃度排放源與EOR相結合的方式,通過CO2-EOR產生收益,當市場油價處于高位時,CO2-EOR收益不僅可完全抵消CCUS成 本,并為CCUS相關利益方創造額外經濟利潤,即以負成本實現CO2減排。2030年石化和化工行業的CCUS減排需求約為5000萬噸,到2040年逐漸降低至零。

新疆油田二氧化碳罐車井口注入——項目初期.jpg

新疆油田二氧化碳罐車井口注入——項目初期

    中國CCUS成本評估

    中國CCUS示范項目整體規模較小,成本較高,CCUS的成本主要包括經濟成本和環境成本。經濟成本包括固定成本和運行成本,環境成本包括環境風險與能耗排放。經濟成本首要構成是運行成本,是CCUS技術在實際操作的全流程過程中,各個環節所需要的成本投入。運行成本主要涉及捕集、運輸、封存、利用這四個主要環節。預計至2030年,CO2捕集成本為90~390元/噸,2060年為20~130元/噸;CO2管道運輸是未來大規模示范項目的主要輸送方式,預計2030和2060年管道運輸成本分別為0.7和0.4元/(噸·km)。2030 年CO2封存成本為40~50元/噸,2060年封存成本為20~25元/噸。

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2025—2060年CCUS各環節技術成本

    以火電為例,安裝碳捕集裝置導致的成本增加為0.26~0.4元/kWh。總體而言,裝機容量大的電廠每度電成本、加裝捕集裝置后增加的發電成本、CO2凈減排成本和捕集成本更低。按冷卻裝置來分,對比空冷電廠,濕冷電廠CO2凈減排成本和捕集成本更低,但是耗水量更大,電廠安裝捕集裝置后冷卻系統總水耗量增加近49.6%,給當地尤其是缺水地區造成更嚴重的水資源壓力。

    在石化和化工行業中,CCUS運行成本主要來自捕集和壓縮環節,更高的CO2產生濃度通常意味著更低的 CO2捕集和壓縮成本,因此,提高CO2產生濃度是降低CCUS運行總成本有效方式。

    采用CCS和CCU工藝后,煤氣化成本分別增加10%和38%,但當碳稅高于15美元/噸CO2時,采用CCS和 CCU的煤氣化工藝在生產成本上更具有優勢。在延長石油CCUS綜合項目中,其CO2來自于煤制氣中的預燃燒過程(即煤 制氣中合成氣的生產過程)。因此,具有較高的純度和濃度,相較于其他CO2捕獲和運輸項目,延長石油CCUS綜合項目的捕集和運行成本下降了約26.4%,僅為26.5美元/噸二氧化碳,其中,捕集成本為17.52美元/噸CO2,運輸成本為9.03美元/噸二氧化碳。

    經濟成本的另一個構成要素是固定成本。固定成本是CCUS技術的前期投資,如設備安裝、占地投資等。一家鋼鐵廠安裝年產能為10萬噸的CO2捕集和封存設施的成本約為2700萬美元。在寶鋼 (湛江)工廠啟動一個CCUS項目,CO2年捕集能力為50萬噸(封存場地在北部灣盆地,距離工廠100km以內),需要投資 5200萬美元。寶鋼(湛江)工廠進行的經濟評估顯示,綜合固定成本和運行成本,總減排成本為65美元/噸CO2,與日本54美元/噸CO2和澳大利亞60~193美元/噸二氧化碳的成本相似。

    環境成本主要由CCUS可能產生的環境影響和環境風險所致。一是CCUS技術的環境風險,CO2在捕集、運輸、利用與封存等環節都可能會有泄漏發生,會給附近的生態環境、人身安全等造成一定的影響;二是CCUS技術額外增加能耗帶來的環境污染問題,大部分CCUS技術有額外增加能耗的特點,增加能耗就必然帶來污染物的排放問題。從封存的規模、環境風險和監管考慮,國外一般要求CO2地質封存的安全期不低于200年。

    能耗主要集中在捕集階段,對成本以及環境的影響十分顯著。如醇胺吸收劑是目前從燃煤煙氣中捕集CO2應用最廣泛的吸收劑,但是基于醇胺吸收劑的化學吸收法在商業大規模推廣應用中仍存在明顯的限制,其中最主要的原因之一是運行能耗過高,可達4.0~6.0MJ/kg二氧化碳。

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中國石油吉林油田注入與驅油

    山東山藍環境集團有限公司已將二氧化碳捕集、利用及封存納入發展核心,通過技術的不斷成熟,推動實現“雙碳”目標出一份力。

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