作為一項負(fù)碳技術(shù)，碳捕集、利用和封存(CCUS)技術(shù)成為高碳行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要推手、轉(zhuǎn)型的重要方向。中央和地方相關(guān)文件陸續(xù)出臺，各大示范項目相繼開工，為CCUS規(guī)模化發(fā)展指明了方向，樹立了樣本。如今，CCUS發(fā)展現(xiàn)狀和前景如何?火電和油氣行業(yè)CCUS發(fā)展如何布局?綜合文獻(xiàn)梳理和專家觀點，本期推出CCUS專題報道。

　　來源：能源新聞 作者：蘇偉

　　7月27日，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會下達(dá)2022年碳達(dá)峰碳中和國家標(biāo)準(zhǔn)專項計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃通知，明確了碳捕集、利用與封存(CCUS)項目溫室氣體減排量化和核查技術(shù)規(guī)范以及二氧化碳地質(zhì)封存場地評價指標(biāo)體系。這對我國CCUS規(guī)范化發(fā)展具有重要意義——CCUS項目由無標(biāo)準(zhǔn)可依變得有規(guī)矩可循，為我國CCUS大規(guī)模商業(yè)化提供了標(biāo)準(zhǔn)化支撐。

　　示范項目日益增多、規(guī)模變大

　　我國對CCUS技術(shù)探索可追溯到2006年以前。2006年，我國研制出首個燃煤電廠二氧化碳捕集裝置，也是在這一年，我國多個政策文件提到要發(fā)展CCUS。

　　據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會規(guī)劃發(fā)展部主任潘荔介紹，2008年，以華能北京熱電廠碳捕集(0.3萬噸/年)試驗項目為標(biāo)志，CCUS項目在我國開局起步。根據(jù)《氣候戰(zhàn)略研究簡報》2017年第24期介紹，到2017年，我國在煤電、油氣領(lǐng)域共有13個萬噸級及以上CCUS項目在運或在建。這一階段，我國CCUS項目從碳捕集源看，主要集中于火電和煤化工領(lǐng)域;從運輸方式看，以罐車運輸為主;從碳利用和封存方式看，以驅(qū)油(EOR)為主，還有部分作為工業(yè)品使用和鹽水層封存?？傮w而言，我國CCUS的試驗示范仍處于起步階段。

　　此后幾年，我國CCUS試驗示范項目大踏步推進(jìn)，在技術(shù)研發(fā)、試驗示范和商業(yè)化探索方面開展了大量工作，呈現(xiàn)出技術(shù)路徑多樣、項目種類齊全、部署發(fā)展良好的格局。

　　從2021年開始，我國CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)和全流程示范應(yīng)用進(jìn)入新階段，項目迅速增多，規(guī)模越來越大。2021年1月，山西大唐國際云岡熱電有限責(zé)任公司建設(shè)的世界首個煤電碳捕集及資源化利用全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線進(jìn)入試生產(chǎn)。而今年上半年，我國就有7個CCUS項目發(fā)布最新動態(tài)，包括我國首個百萬噸級CCUS項目齊魯石化—勝利油田CCUS項目全面建成，全國最大煤電CCUS項目國家能源集團(tuán)江蘇公司二氧化碳捕集與資源化能源化利用技術(shù)研究及示范項目(50萬噸級)開工等。

　　據(jù)統(tǒng)計，近兩年我國CCUS項目的數(shù)量和規(guī)模都在快速增長，遍布全國多個省份。

　　技術(shù)基本與國外先進(jìn)水平同步

　　生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院院長王金南等專家認(rèn)為，經(jīng)過10多年的試驗示范，我國CCUS技術(shù)水平基本與國際先進(jìn)水平保持了同步，各項目技術(shù)的儲備及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺使我國CCUS大規(guī)模商業(yè)化成為可能。

　　在捕集技術(shù)方面，我國第一代碳捕集技術(shù)(燃燒后捕集技術(shù)、燃燒前捕集技術(shù)、富氧燃燒技術(shù))發(fā)展?jié)u趨成熟。第二代碳捕集技術(shù)(新型膜分離技術(shù)、新型吸收技術(shù)、新型吸附技術(shù)、增壓富氧燃燒技術(shù))也處于實驗室研發(fā)或小試階段，技術(shù)成熟后其能耗和成本將比第一代技術(shù)降低30%以上，預(yù)計2035年前后有望大規(guī)模推廣應(yīng)用。

　　在輸送技術(shù)方面，我國的罐車運輸和船舶運輸技術(shù)已達(dá)到商業(yè)應(yīng)用階段，主要應(yīng)用于規(guī)模10萬噸/年以下的二氧化碳輸送。管道輸送技術(shù)也進(jìn)入中試階段，其中海底管道運輸?shù)某杀颈汝懮瞎艿栏?0%~70%，目前也進(jìn)入研究階段。

　　在利用與封存技術(shù)方面，我國二氧化碳強(qiáng)化驅(qū)油開采技術(shù)已處于工業(yè)示范階段，并已展現(xiàn)出商業(yè)化潛力。以中石油吉林油田的CCUS項目為例，截至2021年9月，中石油吉林油田已建成5個二氧化碳驅(qū)油與埋存示范區(qū)，年埋存能力35萬噸;建成了國內(nèi)首座低成本二氧化碳循環(huán)注入站，日回注氣能力20萬立方米，產(chǎn)出的伴生氣全部回注，二氧化碳實現(xiàn)“零排放”。

　　多環(huán)節(jié)已展現(xiàn)出商業(yè)化潛力

　　《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)》預(yù)測，依照現(xiàn)在的技術(shù)發(fā)展趨勢，2050年和2060年需要通過CCUS技術(shù)實現(xiàn)的減排量分別為6億~14.5億噸和10億~18.2億噸。從我國源匯匹配的情況來看，CCUS技術(shù)可提供的減排潛力基本可以滿足實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的需求。

　　就目前階段而言，CCUS技術(shù)的成本是影響其大規(guī)模應(yīng)用的重要制約因素。CCUS技術(shù)的成本主要包括經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本。其中，經(jīng)濟(jì)成本包括固定成本和運行成本，環(huán)境成本包括環(huán)境風(fēng)險與能耗排放。

　　固定成本包括CCUS項目的前期投資，如設(shè)備安裝、占地投資等。《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)》指出，一家鋼鐵廠安裝年產(chǎn)能為10萬噸的二氧化碳捕集和封存設(shè)施的成本大約為2700萬美元。該報告指出，預(yù)計到2030年，二氧化碳捕集成本為90~390元/噸，封存成本為40~50元/噸;到2060年，二氧化碳捕集成本為20~130元/噸，封存成本為20~25元/噸。

　　二氧化碳管道運輸是未來大規(guī)模示范項目的主要輸送方式，預(yù)計2030年和2060年二氧化碳管道運輸成本分別為0.7元/噸·千米和0.4元/噸·千米。

　　環(huán)境成本主要由CCUS技術(shù)可能產(chǎn)生的環(huán)境影響和環(huán)境風(fēng)險所致。二氧化碳在捕集、運輸、利用與封存等環(huán)節(jié)可能會發(fā)生泄漏，對附近的生態(tài)環(huán)境、人身安全等造成一定的影響;另外，大部分CCUS技術(shù)具有額外增加能耗的特點，這必然會涉及污染物的排放問題。

　　從我國CCUS領(lǐng)域長期發(fā)展戰(zhàn)略角度考慮，加強(qiáng)對CCUS科研力量與資源投入進(jìn)行長期規(guī)劃部署，從而建立逐步推進(jìn)的CCUS科技體系，明確面向碳中和目標(biāo)的CCUS技術(shù)發(fā)展路徑，并通過有序開展大規(guī)模CCUS示范與產(chǎn)業(yè)化集群建設(shè)最終實現(xiàn)商業(yè)化運行，是我國CCUS的必由之路。而完善CCUS政策支持與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系則是前提，從國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來看，我國正在加快這方面的工作。

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