CCS_CCUS高碳能源低碳化的战略性选择

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CCSCCUSCCRSCMC系统集成

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求,也是一种更深邃的战略思考。

大致在50—100年以后人类社会就可以实现把碳元素作为资源和能源载体进行全程管理(comprehensivemanagementofcarbon,CMC),实现社会经济可持续发展和生态环境保护的和谐。

CCS,CCUS,CCRS和CMC之间的关系如图l所示。

||一L产||i霹萄霸蒲荔抖■■;匝引:l!碳氢化合物i…强S畿龟趁二再利用CO,全程管理逆反应——竺塑U嘲}图1COS。

CCUS。

CCRS和CMC框图rig.1Schematic出a护伽ofCCS,CCUS,CCRSandCMC2C02捕集以化石能源为动力的燃烧过程,如燃煤电厂的烟道气中CO:含量大致为12%(体积百分比),对其进行有效利用和封存之前必须把其中含的大量N:分离出去,使CO:的浓度达到95%以上,这就是CO:的捕集过程。

其他CO:的大规模工业资源,如水泥窑、石炭窑排出的CO:,其浓度可达20%一30%以上,回收C02相对比较容易。

而煤化工(合成氨、甲醇、酒精发酵等)的排放气中CO:浓度已在95%以上,可以直接收集、利用、封存。

CO:工业捕集技术成本随时间的变化如图2所示。

图2C02捕集技术‘31Fig.2CarbondioxidecaptureU!clmologies【3】2.1燃烧后捕集燃烧后捕集主要是用胺类等吸收剂从烟道气中吸收分离浓度较低的由燃料燃烧排放的CO:。

由于烟道气的体积巨大,必然需要巨大投资,而且运行中有大量吸收剂损失。

乙醇胺法分离CO:,吸收塔操作温度不高于38℃,解析塔则不低于111℃,吸收剂在两塔之间循环也会有大量的能量耗用。

当前的研究工作集中于新的吸收剂(如离子液体等)和吸附剂(如金属有机骨架吸附剂等)的研发。

采用膜分离技术也是一个比较重要的研究方向(如分子筛无机膜分离等),见图3和表l。

图3膜吸收法分离C02实验装置‘‘1Fig.3SchematicflowdmgramformembraneC02absorption【4】表1膜吸收法分离C03Table1MembraneC02absorption研究内容技术特点膜材料兰黧篇黧嚣糊劂圯肌’啪E膜器结构管状膜器、板状膜器一。

重磅!中石油各大油田全力推进新能源业务!

重磅!中石油各大油田全力推进新能源业务!

重磅!中石油各大油田全力推进新能源业务!5月11日中国石油勘探与生产分公司新能源工作推进会在河北任丘召开来自中国石油集团公司总部部门和相关专业分公司16家油气田、勘探院、规划总院等企事业单位100多人参加会议会议指出上游要努力承担起中国石油集团公司发展新能源业务的主力军责任在双碳目标下要大力发展太阳能、风能地热、氢能等新能源业务积极发展CCUS产业合理确定碳达峰时间点有效减少生产过程中的化石能源消耗减少二氧化碳排放实现能源生产用能低碳化对外供能清洁化、减碳措施效益化为国家实现双碳目标做出应有贡献ENERGY上游新能源业务发展进入加速发展阶段中国石油油气田矿权区范围内有丰富的地热、余热、风、光、土地资源,具有完备的电力资质和队伍,是中国石油集团公司开发利用清洁能源的优势所在。

在经过平缓发展、爬升发展阶段后,上游新能源业务于2020年进入加速发展阶段,按照快速布局新能源业务要求,细化完善新能源规划,以建设“六大基地、五大工程”为工作抓手,启动“上游全过程清洁低碳行动”和新能源业务体系建设,加快推进重点项目落地,各项工作有序开展。

今年1月,中国石油勘探与生产分公司启动了新能源发展规划的编制,同时启动了新能源工作制度,采用月度报表、季度例会、半年小结、年终总结的工作制度推动新能源工作的靠实和落地。

2月,中国石油勘探与生产分公司推动上游新能源新业务项目池制度,采取循环更新、动态跟踪、全程管理的项目推进机制。

3月,中国石油集团公司新能源领导小组第二次会议审议通过新能源部分专项规划。

4月,中国石油勘探与生产分公司启动“上游全过程清洁低碳行动”,分低碳勘探、提高天然气商品率等9项工程内容。

5月11日,中国石油勘探与生产分公司召开新能源工作第一次推进会。

ENERGY上游开展新能源业务的主要工作和成效2020年2月,中国石油股份公司专门组织研究地热业务发展部署,决定做好地热业务顶层设计,坚持目标导向,按照“立足现实、分步推进、逐渐完善”的原则,分区、分类、分级发展地热能利用。

我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议

我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议

我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议碳捕集、利用和封存(以下简称“CCUS”)技术是未来全球实现大规模减排的关键技术之一,也是我国实现长期绝对减排和能源系统深度低碳转型的重要技术选择。

2016年10月,国务院发布了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》,提出“在煤基行业和油气开采行业开展碳捕集、利用和封存的规模化产业示范”、“推进工业领域碳捕集、利用和封存试点示范”,为我国下一步发展CCUS指明了方向。

本文在深入研究和调研的基础上,总结评估了“十一五”以来我国CCUS的发展状况,分析了我国推动CCUS发展面临的挑战,提出了中长期推动我国CCUS发展的思路和政策建议。

一、我国发展CCUS的重要意义CCUS是实现我国长期低碳发展的重要选择。

国际上将碳捕集与封存(以下简称“CCS”)1作为实现长期绝对减排的重要措施。

在国际能源署(IEA)的2℃情景下,到2050年,CCS将贡献1/6的减排量;2015-2050年间,CCS累计减排占全球总累计减排量的14%,其中中国CCS的减排贡献约占1/3。

根据西北太平洋实验室及中国科学院武汉岩土力学研究所的测算,中国当前有超过1600个大型CO2排放源,包括火电厂、水泥厂、钢铁厂等,技术上可实现的碳捕集量超过1 CCS与CCUS称呼略有不同但实质基本相同。

国际上常用CCS,主要包括三个环节,即对二氧化碳进行捕集、运输和地质封存;中国在此基础上,结合本国实际提出CCUS,在原有三个环节基础上增加了CO2利用环节,可将CO2资源化利用并产生经济效益,在现有技术发展阶段更具有实际操作性。

38亿吨CO2,而通过强化采油、驱煤层气和盐水层封存等方式可封存的容量分别为10、10和1000亿吨CO2。

此外,中国源汇匹配条件好,90%以上的大型碳源距潜在封存地在200公里以内。

CCUS是实现我国煤基能源系统低碳转型的必然选择。

我国能源结构以煤为主,虽然近些年国家已经采取了极为严格的控煤措施并取得了显著成效,但预计在未来相当长时间内,煤炭消费总量仍将维持相当规模。

ccus在中国的应用

ccus在中国的应用

ccus在中国的应用CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage)是一种减少二氧化碳排放的技术,可以在中国的工业和能源领域得到广泛应用。

CCUS技术通过捕获、利用和储存二氧化碳,有效地减少了温室气体的排放,并为中国的经济可持续发展做出了重要贡献。

CCUS技术在中国的应用可以显著减少二氧化碳的排放量。

中国是世界上最大的二氧化碳排放国家之一,而CCUS技术可以将工业和能源领域产生的二氧化碳捕获并储存起来,避免其释放到大气中。

通过采用CCUS技术,中国可以有效地减少二氧化碳的排放量,降低温室气体对全球气候变化的影响。

CCUS技术还可以实现二氧化碳的利用。

捕获到的二氧化碳可以被用于各种用途,例如生产化肥、合成燃料等。

通过将二氧化碳转化为有用的化学品和能源,不仅可以减少对传统化石燃料的依赖,还可以提高能源利用效率。

在中国,CCUS技术的应用还可以促进经济结构的升级和转型,推动可持续能源的发展。

CCUS技术还可以为中国提供碳储存解决方案。

中国地质条件复杂多样,具有丰富的地下储集层,适合进行二氧化碳的储存。

通过建设CCUS项目,将捕获到的二氧化碳安全地储存起来,可以避免其对环境和人类健康的潜在风险。

这对于中国来说是一个重要的机遇,可以进一步推动能源和环境领域的可持续发展。

然而,CCUS技术在中国的应用还面临一些挑战。

首先是技术成本的问题。

目前,CCUS技术的成本较高,需要大量的投资和研发。

对于中国来说,如何降低CCUS技术的成本,提高其经济可行性,是一个亟待解决的问题。

其次是公众意识和接受度的问题。

由于对CCUS技术的了解不足,公众对其安全性和环境影响存在疑虑。

因此,需要加强科普宣传,提高公众对CCUS技术的认知和理解。

为了推动CCUS技术在中国的应用,政府、企业和科研机构需要共同努力。

政府可以出台相关政策和法规,鼓励和支持CCUS项目的建设和运营。

企业可以加大研发投入,提高技术水平,降低成本。

CCUS(碳捕获)专项规划

CCUS(碳捕获)专项规划

“十二五”国家碳捕集利用与封存科技发展专项规划碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是一项新兴的、具有大规模二氧化碳减排潜力的技术,有望实现化石能源的低碳利用,被广泛认为是应对全球气候变化、控制温室气体排放的重要技术之一。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(以下简称《科技纲要》)将“主要行业二氧化碳、甲烷等温室气体的排放控制与处置利用技术”列入环境领域优先主题,并在先进能源技术方向提出“开发高效、清洁和二氧化碳近零排放的化石能源开发利用技术”;《国家“十二五”科学和技术发展规划》(以下简称《规划》)提出“发展二氧化碳捕集利用与封存等技术”。

《中国应对气候变化科技专项行动》、《国家“十二五”应对气候变化科技发展专项规划》均将“二氧化碳捕集、利用与封存技术”列为重点支持、集中攻关和1示范的重点技术领域。

为贯彻落实《科技纲要》和《规划》的部署,配合国务院《“十二五”控制温室气体排放工作方案》有效实施,统筹协调、全面推进我国二氧化碳捕集、利用与封存技术的研发与示范,特制订《国家“十二五”碳捕集、利用与封存(CCUS)科技发展专项规划》。

一、形势与需求(一)碳捕集、利用与封存是应对全球气候变化的重要技术选择全球气候变化问题日益严峻,已经成为威胁人类可持续发展的主要因素之一,削减温室气体排放以减缓气候变化成为当今国际社会关注的热点。

有关研究显示,未来几十年化石能源仍将是人类最主要的能量来源,要控制全球温室气体排放,除大力提升能源效率、发展清洁能源技术、提高自然生态系统固碳能力外,CCUS技术将发挥重要的作用。

IPCC估算,全球CO2地质封存潜力至少为2000亿吨,到2020年全球CO2捕集潜力为26-49亿吨/年。

2(二)世界主要国家均将碳捕集、利用与封存技术作为抢占未来低碳竞争优势的重要着力点近年来,世界主要发达国家都投入大量资金开展CCUS研发和示范活动,制定相应法规、政策以实现在全球低碳竞争中占得先机,并在八国集团、碳收集领导人论坛、清洁能源部长会议等多边框架下推动该技术的发展。

碳中和实现手段CCUS:二氧化碳的捕获、封存和利用情况(2021年)

碳中和实现手段CCUS:二氧化碳的捕获、封存和利用情况(2021年)

操作成本;释放 CO2 时水需要更高的能耗。
从捕获方法来分,可分为生物法、物理法、化学法三大类。在化学法中,使用 MDEA 为主 体的混合胺溶液吸收 CO2 法仍然具有一定优越性。在 CCUS 中,吸收能力大、吸收速率快、腐 蚀性低、再生能耗低等特点的 CO2 的吸收工艺备受关注,生物酶 CA,离子液体与 MDEA 混合胺 溶液等新型吸收体系的研发或将成为今后 CCUS 的发展方向。
煤化工 化工厂 燃煤电厂
燃烧前 燃烧前 燃烧前
罐车 罐车 罐车
EOR
5
EOR
10
EOR 及咸水层封存 10
我国 CCUS 已具备一定基础,经济成本是制约规模化发展的关键。我国 CO2 地质利用和封 存部分核心技术也取得了重大突破,驱油提高石油采收率等已进入商业化应用初期阶段,但经 济成本仍是制约我国 CCUS 规模化发展的关键。目前 CCUS 示范工程投资额都在数亿元人民币的 规模,投资主体基本是国内大型能源集团,全流程初始投资及维护成本之和每吨 CO2 超千元, 其中捕集过程成本约 200-300 元/吨,低浓度二氧化碳捕集成本更高达近 900 元/吨。罐车运输 成本约 0.9-1.4 元/吨·公里。驱油封存技术成本差异较大,但因驱油封存可以提高石油采收 率,一定程度上补偿 CCUS 成本。
在节能减排的国家发展策略下,发展高效有益的二氧化碳利用技术取代传统的工艺,在 节能减排的同时创造直接或间接的效益,将是 CCUS 发展的新方向。由于碳捕获和储存具有前 沿的技术体系和巨大的工程规模的两个特点,需要花费巨额资本和运营成本,以及额外的能耗。 因此,合理的利用捕获、储存的二氧化碳也十分关键。
吸收气体量大、吸收剂再生 不需要加热、不腐蚀设备
工业烟气成分复杂多变,吸附二氧化碳的同时 也会吸附大量其他无用组分,造成能耗高成本 高的问题

煤电CCUS_产业化发展路径与综合性政策支撑体系

煤电CCUS_产业化发展路径与综合性政策支撑体系

中国人口·资源与环境 2024 年 第34 卷 第1 期CHINA POPULATION , RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol.34 No.12024煤电CCUS 产业化发展路径与综合性政策支撑体系陈语1,姜大霖2,刘宇3,4,魏宁5,李奥6,吴微7(1.中南财经政法大学经济学院,湖北 武汉 430073; 2.国家能源集团技术经济研究院,北京 102200; 3.北京大学城市与环境学院,北京 100871; 4.北京大学碳中和研究院,北京 100871;5.中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北 武汉 430071;6.中南财经政法大学金融学院,湖北 武汉 430073;7.厦门大学管理学院中国能源政策研究院,福建 厦门 361005)长期以来,燃煤发电承担着保障电力安全稳定供应的重要作用。

2022年,中国煤电发电量占总发电量的比重为58.4%,有力保障着国民经济的平稳运行。

“双碳”目标提出后,碳减排约束给煤电行业的可持续发展带来长期挑战,煤电面临着退出压力[1]。

然而,由于传统煤电技术路径具有锁定效应和发展惯性,在储能技术未突破经济性制约实现大规模应用的现实背景下,煤电的快速退出将会给电力系统的安全稳定运行带来风险。

在因气象因素导致新能源发电无法安全稳定供应时,煤电的顶峰价值便日益凸显。

当处于阴天无风时,大规模并网的新能源发电出力不足,需要煤电进行顶峰发电,通过改变出力来适应电力系统负荷的变化。

因此,存量和未来可能新增的先进煤电机组如何实现低碳化利用及科学规划布局,是关系能源革命和电力系统可持续发展的重大议题[2-3]。

1 文献综述碳捕集利用与封存(CCUS )技术是实现煤电产业低碳转型升级的重要技术路径,有利于在履行国家气候变化承诺的同时保障能源安全。

CCUS 是指将CO 2从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离,并输送到适宜的场地加以利用或封存,最终实现CO 2减排的过程[4-5]。

碳中和目标下中国碳捕集利用与封存技术应用前景

碳中和目标下中国碳捕集利用与封存技术应用前景

22| 可持续发展经济导刊 2020.12碳捕集利用与封存(CCUS)指将二氧化碳从排放源中分离后或直接加以利用或封存,以实现二氧化碳减排的技术过程。

作为目前唯一能够实现化石能源大规模低碳化利用的减排技术,CCUS 是我国实现2060年碳中和目标技术组合的重要构成部分。

近年来,我国在碳捕集、输送、利用及封存多个技术环节均取得显著进展,已经具备CCUS 技术工业化应用能力;但CCUS 商业化一直面临高成本、高能耗的挑战,相关激励政策、产业部署及管理体系有待完善。

未来,应加快开展CCUS 大规模全链条集成示范,科学制定CCUS 技术发展规划和激励政策,为实现碳中和目标、保障能源安全、促进经济社会可持续发展提供技术支撑。

一、CCUS 是我国实现碳中和目标技术组合的重要构成部分US 是目前实现大规模化石能源零排放利用的唯一技术选择。

我国能源系统规模庞大、需求多样,从兼顾实现碳中和目标和保障能源安全的角度考虑,未来应积极构建以高比例可再生能源为主导,核能、化石能源等多元互补的清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

2019年,煤炭占我国能源消费的比例高达58%;根据已有研究的预测,到2050年,化石能源仍将扮演重要角色,占我国能源消费比例的10%~15%。

CCUS 将是目前实现该部分化石能源净零排放的唯一技术选择。

US 是碳中和目标下保持电力系统灵活性的主要技术手段。

2060年前达到碳中和目标要求电力系统大幅提高非化石电力比例,并提前实现净零排放,但短期内迅速提升非化石电力占比,必将造成电力系统在供给端和消费端不确定性的显著增大,影响电力系统的安全稳定。

充分考虑电力系统实现快速减排并保证灵活性、可靠性的多重需求,火电加装CCUS 是当前具有竞争力的重要技术手段。

火电加装CCUS 可以推动电力系统净零排放,提供稳定清洁电力,平衡可再生能源发电的波动性,在避免季节性或长期性的电力短缺方面发挥惯性支撑和频率控制等重要作用。

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第二,储盖层延续性差。潜在的封存目标层以陆相沉积地层为主,主要为河湖相沉积环境,地层延续 性较差; 应重视盖层横向延续性、储层中二氧化碳的优势流动问题。这关系到二氧化碳的密封性、封存 量、注入性和风险等封存关键环节。
第三,储盖层层数多、厚度偏小。多旋回沉积,储盖层层数多、厚度偏小,平均层厚为数米到十余 米;应重视“组合盖层”的密封性评价,剖面上的优势流动及其控制问题。前者关系到密封性,后者关系 到封存量和可注性。比如神华集团CCS项目附近的黄河地层,一百米之内有很大变化,层数很多,厚度很 小,这样派生出地质利用的多样性,这属于中国独有的特色,因而CCS/CCUS技术面临很大的挑战。
李小春:碳捕捉和封存确实存在一定的环境影响和风险。首先,有可能污染地下水, 通过污染地下水对生态造成影响,进而可能影响人类健康;其次,会导致地层变形。 这也是我们为什么要重视环境安全监管的理由。在施行碳捕捉和封存、利用技术的过程中, 我们有预防措施,对于风险也可以控制,这也是推广CCS/CCUS的前提条件。通过已经在 进行的上千CCS/CCUS类似的工程经验来看,尽管存在一定的环境风险,但是通过监测、
记者:通常来说,将捕捉后的碳运输到封存地点,一般会借助什么运输工具?对于封 存地点又应该提出哪些要求?
李小春:一般而言,小规模的碳运输使用槽车,大规模碳运输则需要使用管道运输。 封存碳的地点必须满足4个基本要求:第一,容量、空间必须足够大;第二,保证碳 可注入;第三,不能漏,一口井一年注进去几十万吨以上的二氧化碳,必须确定永不泄露; 第四,对环境不构成破坏。
李小春:影响CCS/CCUS技术发展应用的主要障碍是:
第一,高能耗的问题有待通过技术进一步发展而解决; 第二,高成本对经济的冲击很大,是CCS/CCUS技术发展所面临的重要压力; 第三,风险防控问题需要重视。在风险防控方面,可以通过工程示范来试验并由此证明其安全性能,同 时也为技术发展、政策的制定,以及公众信心的建立奠定基础; 第四,当前有关环境保护和采矿方面的法律法规很多,却没有专门针对CCS/CCUS,所以相应的法 律亟待确定。而现有的关于CCS/CCUS应用的规定和操作规程层级太低,不足以起到强制促进技术完善 的作用,不利于CCS/CCUS技术的深入发展。根据计划,我国在2015年CCS/CCUS实施将达到50万 吨规模,而2020年将达到上百万吨的工业规模,因而滞后的法律法规将带来很大的政策风险,我们应对 此有清晰认识。 此外,在制定CCS/CCUS环境监测、风险防控的过程中应该考虑全流程、全阶段,把HSE和技术合 一,还可在执行过程中借鉴已有的国内外的技术法规文件。在借鉴的同时,注意我国CCS/CCUS的不同特 点。主要体现在:范畴不一样;分区、分类、分级不一样;相对重要性不一样,比如力学稳定性在中国比 在欧洲和北美肯定高得多;我们的指标与判据、管理边界和责任主体都不一样。对于CCS/CCUS技术的未 来,其实还有很多地方存在问号,依靠单个人或团体的力量无法解决,希望相关部门携手形成合力,让有识 之士联合起来为了CCS/CCUS的未来,为了节能减排的美好前景而一起努力,把这些问号尽可能解决,并 形成更多的认识以促进技术的延展。
碳捕捉和封存确 实存在一定的环境 影响和风险。
记者:CCUS/CCS的部分单项技术已成熟,但CCUS和CCS都处于试验阶段,与 此同时,其成本居高,被人广为诟病,导致缺少商业激励。那么,捕捉一吨二氧化碳 究竟需要多少成本呢?
李小春:高昂的捕集成本是阻碍CCS/CCUS广泛应用的重要原因。在目前的技术条 件下,引入二氧化碳捕集环节将增加大量的额外资本投入和运行维护成本。在中国当 前的条件和技术背景下,根据排放源的不同而有上下差价,但大概范围都在140元/吨~600 元/吨。
031
低碳世界 Low Carbon World
FEATURE 特写/访谈
低碳世界 Low Car预防措施,这些工程很少出现环境问题。 环境安全监管的目的在于安全运行、社会认同、市场准入、竞争公平、代际公平等。CCS/CCUS具
有跨行业、跨地域、跨时代、跨国家、技术链长、参与者多、不确定性大的特点,因而环境安全监管是件 非常紧急的要事。在国外,已经有关于环境监管方面的19个标准、指令、指南和最佳实践,而且技术标准 有其既有和针对性的法律、制度和文化背景,以及自然与工业条件。比如加拿大环境检测标准的操作性比 较强,主要范畴是咸水层+EOR,但是不排斥其他封存方式,从规划到关闭,不涉及移交、核算,HSE与 技术不分开,而且灾害链前端防控。这是加拿大的特色,值得借鉴,但是对于我国而言,如何在借鉴的基 础上,针对我国特色,制定一个暂行的环境安全监管文件成为当务之急。
低碳世界 Low Carbon World
技术的发展需 要有恰如其分的机 会引领。
030
记者:有专家说今后会有越来越多的人用CCUS代替CCS。亦有专家表示, “十二五”期间,二氧化碳行业将实施原料来源控制、强化应用技术开发等举措,使 二氧化碳行业从CCS迈向CCUS,努力实现二氧化碳减排及资源化利用。CCUS与CCS 之间存在着何种联系,这种变化又包含了何种寓意和趋势?
李小春:现在关于CCS和CCUS的名词确实越来越多,最近经过梳理,我们认为 CCUS主要分为3类,地质利用与封存(CGUS)、化工利用与封存(CGUS)、生 物利用与封存(CBUS)。 CCUS是指以原本要排放的二氧化碳为原料并利用地下矿物或条件,封存二氧化碳并 生产有利用价值的产品,且相对于其他没有二氧化碳参与的工艺可减少二氧化碳排放的过 程。根据国际能源署(IEA)的估计,CCS/CCUS在未来减碳节能技术中将占到20%,是 最大的低碳单项技术。
总而言之,制定环境安全监管指南是非常有必要的,当前条件已经成熟,应该早点行动并平稳推进, 同时不能指望一蹴而就。另外,我们国家可以制定出操作性强、经济安全平衡、符合我国实际情况的工程 操作指南,除了环境安全,还应当把目光多集中在工程本身。
记者:您觉得CCS/CCUS技术可以在中国进行广泛推广吗?您认为,CCS/CCUS技术是否会成 为应对气候变化的主要技术?
尽管面临挑战,但是只要我们对各项CCS/CCUS工程有深刻的认识,有调控的方法和技术,有完善 的监管体制和支撑工具是可以保证CCS/CCUS像其他类似工程处在同一风险程度水平,我们坚信可以把 这件事情做到尽善尽美。
国际上针对CCS/CCUS技术的风险进行了归纳,但是对于其灾害过程,以及相互激发和最佳监管环节并没 有表达清楚,其发生的条件、相对重要程度,以及指标和判决方面需要进一步研究。面对我国开展CCS/CCUS 技术的复杂性与多样性,我认为需要分类研究,包括先验性、后验性、盖层岩性等等诸多方面。
李小春:CCS/CCUS 高碳能源低碳化的战略性选择
文/本刊记者 陈薪
初探CCS/CCUS ——CCUS是指以原本要排放的二氧化碳为原料并利用地下矿物
或条件,封存二氧化碳并生产有利用价值的产品,且相对于其他没有 二氧化碳参与的工艺可减少二氧化碳排放的过程。
记者:作为低碳新技术,碳捕捉与封存技术(CCS)逐渐进入国人视线。现在, CCS技术又被扩展为CCUS(碳捕捉、封存与利用)技术,但是,公众对这些碳捕 捉、封存和利用技术都缺乏系统认识,请您为我们简要阐释其内涵?
李小春:我认为CCS/CCUS不一定是应对气候变化的最主要途径。当前应对气候变化技术主要分3大 类:第一,节能增效手段;第二,可再生能源的使用;第三,CCS/CCUS技术。在2050年之前,仍 然以前两类技术的应用为主,2050年之后,如果节能减排目标还不能实现,才会主要推广CCS/CCUS技术 应用,以实现节能减排的最终胜利。 各项技术都作为我国节能减排的战略储备而存在,至于哪种技术应用为主要技术,关键在于各项技术 在不同时期的相互竞争和作用,由于减排的不确定性很大,因而各项技术的应用也有其不确定性。
CCS/CCUS的未来 ——对于CCS/CCUS技术的未来,其实还有很多地方存在问号,依靠单个人或
团体的力量解决不了,希望相关部门携手形成合力,让有识之士联合起来为了CCS/ CCUS的未来,为了节能减排的美好前景而一起努力,把这些问号尽可能解决,并形 成更多的认识以促进技术的延展。
记者:在您看来影响CCS/CCUS技术发展应用的最大瓶颈是什么?我们应该如何破解?对于CCUS 的未来,您有何建言?
制定环境安全监管文件,首先必须对我国的地质结构有着深刻的认知和了解。加拿大和美国的地质条 件很单一,绵延几千公里都属于一个盆地,而中国的地质情况则比较复杂,地质断层比较多。具体而言, 我国地质条件的特点有3个方面:
第一,构造运动比较频繁,地层连续性比较差。盆地规模相对欧美沉积盆地偏小;断层密集,构造单 元多且规模小;构造对场地筛选、封存容量、注入性和风险等具有重要影响,其中,中国封存场地的力学 稳定性评价比较重要。
李小春:技术的发展需要有恰如其分的机会引领。前几年CCS技术发展遇到瓶颈,很 难延续,而CCUS则可以通过适当的机会过渡到CCS,且CCUS可以产生一定的经
Low Carbon World 2013/01
济效益,所以企业和国家更愿意发展这项技术,同时发展CCUS可为CCS的大规模应用提 供经验。
在发展CCS的前期,CCUS技术容易成熟,贡献度比CCS的贡献度高,但随着 CCUS受到资源潜力和市场空间的限制,最后还是CCS用的更多。尽管我们的最终目的 是CCS——仅仅为了将碳捕捉和封存从而实现减碳目的——但是这样却没有经济回报,因 而,如今有越来越多的专家主张先采用CCUS,之后再使用CCS。当然,如果减排目标实 现了,可以永远不用CCS技术。而目前,我们却难以下定论。从不久前结束的多哈会议结 果来看,我们面临的减排压力更大了,未来的不可知数和不确定因素也更多。
记者:有人说实施二氧化碳捕集所导致的能量损失与中国政府所大力推行的“节能减排”基本国策有 矛盾,综合来看,碳捕集、封存和利用对环境和低碳发展的影响究竟是正面还是负面?
Low Carbon World 2013/01
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