任重道遠(yuǎn) CCUS技術(shù)體系尚待完善
隨著碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程的推進(jìn),CCUS得到了更多重視。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)、國際能源署(IEA)等對CCUS技術(shù)開展系統(tǒng)評估并形成共識——CCUS技術(shù)是全球碳中和目標(biāo)實現(xiàn)的重要戰(zhàn)略性技術(shù)選擇。
我國在未來較長一段時期內(nèi),能源需求仍將保持剛性增長,鋼鐵、水泥等重工業(yè)領(lǐng)域脫碳空間小、難度大,要實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),CCUS技術(shù)不可或缺。
潛力巨大,我國CCUS市場規(guī)?;?qū)⑵魄|
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院發(fā)布的《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)》(以下簡稱《報告》)顯示,在碳中和目標(biāo)下,我國2030年CCUS減排需求為0.2億—4.08億噸,市場規(guī)模將突破千億元,預(yù)計到2050年產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)3300億元。
為支持CCUS發(fā)展,2021年以來,我國加強(qiáng)了CCUS政策的頂層設(shè)計,規(guī)劃CCUS相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),鼓勵和支持CCUS大型項目的建設(shè)和示范推廣等。國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出,聚焦化石能源綠色智能開發(fā)和清潔低碳利用、CCUS等重點(diǎn),深化應(yīng)用基礎(chǔ)研究。集中力量開展低成本CCUS等技術(shù)創(chuàng)新,建設(shè)全流程、集成化、規(guī)?;疌CUS示范項目等。
2022年8月,科技部、國家發(fā)改委等9部門印發(fā)的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實施方案(2022—2030年)》強(qiáng)調(diào),聚焦CCUS技術(shù)的全生命周期能效提升和成本降低,著眼長遠(yuǎn)加大CCUS與清潔能源融合的工程技術(shù)研發(fā),開展礦化封存、陸上和海洋地質(zhì)封存技術(shù)研究,力爭到2025年實現(xiàn)單位二氧化碳捕集能耗比2020年下降20%,到2030年下降30%,實現(xiàn)捕集成本大幅下降。
北京師范大學(xué)中國綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心執(zhí)行主任、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會碳捕集利用與封存專業(yè)委員會秘書長張九天說:“當(dāng)前氣候投融資等工具已經(jīng)開始支持CCUS,相信未來會有更多的激勵措施出臺?!?/p>
不斷探索,我國CCUS項目迎來蓬勃發(fā)展
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院副院長嚴(yán)剛說,我國CCUS技術(shù)種類齊全,發(fā)展迅速,囊括了深部咸水層封存,二氧化碳?xì)怛?qū)強(qiáng)化采油(CO2—EOR)、二氧化碳驅(qū)替煤層氣(CO2—ECBM)等,為我國乃至全球CCUS發(fā)展、推廣和管理積累了寶貴的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。
《報告》顯示,目前我國已投運(yùn)和建設(shè)中的CCUS示范項目,涉及電廠、水泥廠等純捕集項目,以及地浸采鈾、重整制備合成氣、微藻固定等多樣化封存與利用項目。
中國工程院院士李陽說,中國石油化工集團(tuán)有限公司已進(jìn)入CCUS全技術(shù)鏈研發(fā)和大規(guī)模示范階段,包括燃煤電廠煙氣低濃度捕集技術(shù)、煉化廠尾氣二氧化碳捕集技術(shù)、氣田高碳天然氣捕集技術(shù),低滲透、高含水油藏驅(qū)油、封存技術(shù),以及二氧化碳礦化轉(zhuǎn)化技術(shù)等。
科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界也在探索多種CCUS技術(shù)。2020年,利用等離激元技術(shù)將工業(yè)二氧化碳和水制成天然氣、油氣的工業(yè)化中試放大試驗基地在黑龍江七臺河電廠建成。北京光合新能科技有限公司CEO王琮博士說,這個碳捕集利用與封存過程是以等離激元納米催化劑充當(dāng)葉綠素的角色,“復(fù)制”植物的光合作用過程,實現(xiàn)年產(chǎn)6噸碳中和的碳?xì)淙剂?,可消?8噸二氧化碳廢氣。
統(tǒng)籌規(guī)劃,助力CCUS擺脫技術(shù)成本之困
專家表示,CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈涉及到的行業(yè)十分廣泛,出臺整體規(guī)劃,進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)非常重要?!艾F(xiàn)在,CCUS頻繁出現(xiàn)在各級文件中,比如內(nèi)蒙古、廣東等地的‘十四五’能源發(fā)展規(guī)劃,展現(xiàn)出良好的行業(yè)發(fā)展趨勢。但最重要的是需要一個統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制把各環(huán)節(jié)整合起來,以充分發(fā)揮CCUS對于應(yīng)對氣候變化的重要作用?!睆埦盘鞆?qiáng)調(diào)。
同時,現(xiàn)階段CCUS技術(shù)成本較高,多數(shù)CCUS項目凈減排成本為300—700元/噸二氧化碳,僅靠市場化收益難以支撐CCUS項目持續(xù)運(yùn)行,商業(yè)模式尚未形成。不過,“如果站在宏觀角度,以動態(tài)的眼光分析成本問題,隨著政策管理的逐步完善、技術(shù)水平的持續(xù)進(jìn)步以及市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大,必然會帶來成本的下降?!睆埦盘毂硎?,此外,碳中和技術(shù)體系是一個互為支撐的體系,技術(shù)協(xié)同融合發(fā)展的需求和趨勢強(qiáng)烈,CCUS與可再生能源、儲能等融合能催生出新的技術(shù)范式,這也將推動CCUS技術(shù)成本的下降。
有專家表示,目前CCUS技術(shù)體系尚不完善,低能耗低成本捕集、管道輸送、負(fù)排放等關(guān)鍵技術(shù)亟待突破。對此,國家氣候變化專家委員會建議,構(gòu)建面向碳中和目標(biāo)的CCUS技術(shù)體系,加快超前部署技術(shù)研發(fā)步伐,加強(qiáng)部署低成本、低能耗捕集技術(shù)以及各環(huán)節(jié)核心技術(shù)研發(fā),加快難減排行業(yè)的CCUS技術(shù)示范等。
國家氣候變化專家委員會還表示,我國將探索把CCUS納入碳交易市場,引導(dǎo)開展跨企業(yè)、跨產(chǎn)業(yè)CCUS技術(shù)示范合作,推動CCUS產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。國家將通過減免采油特殊收益金、對部署CCUS的電廠優(yōu)先分配發(fā)電量等適合我國國情的政策性激勵手段,促進(jìn)有效商業(yè)模式的形成。
中國水泥網(wǎng)將于2022年10月25-26日,在湖南長沙召開“ 中國水泥行業(yè)綠色發(fā)展高峰論壇暨超潔凈排放技術(shù)交流大會 ”。會議將圍繞“減污降碳協(xié)同增效背景下,水泥行業(yè)新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)”、“垃圾衍生燃料RDF的應(yīng)用及優(yōu)勢分析”、“碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術(shù)探討”、“氫能源替代煤炭在水泥行業(yè)的應(yīng)用”、超低排放改造技術(shù)等議題展開分享與研討,共同助力水泥行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展!
會后將參觀中材株洲水泥有限責(zé)任公司和國際首套“塵硝一箱化SCR脫硝項目”。
編輯:劉群
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