隨著“雙碳”目標(biāo)的提出和碳
減排工作的不斷推進(jìn),中國CCUS技術(shù)已進(jìn)入快速發(fā)展時期。中國的CCUS各技術(shù)環(huán)節(jié)均取得了顯著進(jìn)展,部分技術(shù)已經(jīng)具備商業(yè)化應(yīng)用潛力。年初,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于印發(fā)
鋼鐵/焦化、現(xiàn)代煤
化工、
石化、火電四個行業(yè)
隨著“雙碳”目標(biāo)的提出和
碳減排工作的不斷推進(jìn),中國CCUS技術(shù)已進(jìn)入快速發(fā)展時期。
中國的CCUS各技術(shù)環(huán)節(jié)均取得了顯著進(jìn)展,部分技術(shù)已經(jīng)具備商業(yè)化應(yīng)用潛力。
年初,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于印發(fā)鋼鐵/焦化、現(xiàn)代煤化工、石化、火電四個行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價文件審批原則的通知》,對原有鋼鐵、石化和火電三個行業(yè)的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評文件審批原則進(jìn)行修訂,并制定了現(xiàn)代煤化工行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評文件審批原則,代替現(xiàn)代煤化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入條件(試行)。
事實(shí)上從2021年起,生態(tài)環(huán)境部便開展重點(diǎn)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目
碳排放環(huán)境影響評價試點(diǎn)。包括
河北、
吉林在內(nèi)的七?。ㄊ校﹪@
電力、鋼鐵、
建材、
有色、石化和化工等重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)。
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心高級工程師帥偉表示,火電作為開展碳排放環(huán)境影響評價試點(diǎn)的行業(yè)之一,已在評價技術(shù)方法和管理要求方面作出了先行探索?;诂F(xiàn)階段技術(shù)水平和部署安排,主要突出核算項(xiàng)目溫室氣體排放量,為后續(xù)推動行業(yè)開展溫室氣體排放總量和排放強(qiáng)度“雙控”奠定基礎(chǔ)。
而在四個行業(yè)審批原則中,推動減碳技術(shù)的示范應(yīng)用也都被強(qiáng)調(diào)。例如,火電建設(shè)項(xiàng)目提出要鼓勵開展碳捕集、利用及封存工程試點(diǎn)示范,現(xiàn)代煤化工建設(shè)項(xiàng)目提出鼓勵有條件的地區(qū)、企業(yè)開展綠氫與煤化工項(xiàng)目耦合、重點(diǎn)工藝環(huán)節(jié)高濃度二氧化碳捕集、利用及封存等減污降碳協(xié)同治理工程示范,鋼鐵和焦化建設(shè)項(xiàng)目探索開展氫
冶金、二氧化碳捕集利用一體化等試點(diǎn)示范。
捕集技術(shù)
CO2 捕集技術(shù)成熟程度差異較大,目前燃燒前物理吸收法已經(jīng)處于商業(yè)應(yīng)用階段,燃燒后化學(xué)吸附法尚處于中試階段,其它大部分捕集技術(shù)處于工業(yè)示范階段。
燃燒后捕集技術(shù)是目前最成熟的捕集技術(shù),可用于大部分火電廠的脫碳改造。
燃燒前捕集系統(tǒng)相對復(fù)雜,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)技術(shù)是典型的可進(jìn)行燃燒前碳捕集的系統(tǒng)。
富氧燃燒技術(shù)是最具潛力的燃煤電廠大規(guī)模碳捕集技術(shù)之一,產(chǎn)生的 CO2濃度較高(約 90%~95%),更易于捕獲。富氧燃燒技術(shù)發(fā)展迅速,可用于新建燃煤電廠和部分改造后的火電廠。
當(dāng)前第一代碳捕集技術(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,第二代技術(shù)(如新型膜分離技術(shù)、新型吸收技術(shù)、新型吸附技術(shù)、增壓富氧燃燒技術(shù)等)仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)或小試階段,技術(shù)成熟后其能耗和成本會比成熟的第一代技術(shù)降低 30% 以上,2035 年前后有望大規(guī)模推廣應(yīng)用。
輸送技術(shù)
在現(xiàn)有 CO2輸送技術(shù)中,罐車
運(yùn)輸和船舶運(yùn)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 CO2輸送。
中國已有的 CCUS示范項(xiàng)目規(guī)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(yùn)輸。管道輸送尚處于中試階段,吉林油田和齊魯石化(600002)采用路上管道輸送 CO2。
利用和封存技術(shù)
在 CO2 地質(zhì)利用及封存技術(shù)中,CO2 地浸采鈾技術(shù)已經(jīng)達(dá)到商業(yè)應(yīng)用階段,EOR(二氧化碳?xì)怛?qū)強(qiáng)化采油) 已處于工業(yè)示范階段,EWR (二氧化碳強(qiáng)化咸水開采)已完成先導(dǎo)性試驗(yàn)研究,ECBM(提高煤層氣采收率)已完成中試階段研究,礦化利用已經(jīng)處于工業(yè)試驗(yàn)階段CO2 強(qiáng)化天然氣、強(qiáng)化頁巖氣開采技術(shù)尚處于基礎(chǔ)研究階段。
國內(nèi)CCUS現(xiàn)狀
國家能源集團(tuán)鄂爾多斯 CCS示范項(xiàng)目已成功開展了10萬噸 / 年規(guī)模的 CCS 全流程示范。
中石油吉林油田 EOR (強(qiáng)化采油)項(xiàng)目是全球正在運(yùn)行的 21 個大型 CCUS 項(xiàng)目中唯一一個中國項(xiàng)目,也是亞洲最大的 EOR 項(xiàng)目,累計(jì)已注入 CO2超過200萬噸。2021 年7月,中石化正式啟動建設(shè)我國首個百萬噸級CCUS項(xiàng)目(齊魯石化—勝利油田CCUS項(xiàng)目)。
中國已具備大規(guī)模捕集利用與封存 CO2 的工程能力。CCUS技術(shù)項(xiàng)目遍布 19 個省份,捕集源的行業(yè)和封存利用的類型呈現(xiàn)多樣化分布。
中國 13 個涉及電廠和
水泥廠的純捕集示范項(xiàng)目總的 CO2 捕集規(guī)模達(dá)85.65萬噸/年,11個 CO2 地質(zhì)利用與封存項(xiàng)目規(guī)模達(dá)182.1 萬噸/年,其中EOR的 CO2利用規(guī)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?xì)怆姀S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(shù)。
CO2 封存及利用涉及咸水層封存、EOR、驅(qū)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。
目前,國內(nèi) CO2-EOR (二氧化碳?xì)怛?qū)強(qiáng)化采油)項(xiàng)目主要集中在東部、北部、西北部以及西部地區(qū)的油田附近及中國近海地區(qū)。
國內(nèi)CCUS技術(shù)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大進(jìn)展,但要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展仍存在著經(jīng)濟(jì)、
市場、技術(shù)、環(huán)境和
政策等多方面的困難和
問題,仍面臨許多阻力和挑戰(zhàn)。
根據(jù)《中國碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展路線圖(2019)》,隨著成本降低、技術(shù)進(jìn)步、政策激勵,CCUS技術(shù)的產(chǎn)值規(guī)模有望在2025年超過200億元/年,到2050年超過3300億元/年,按保守情形估計(jì)2025-2050年平均年增長率為11.87%。
長期來看,低成本、商業(yè)化、集群化規(guī)模部署是CCUS大的發(fā)展趨勢,也是國家實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰
碳中和目標(biāo)的重大需求。
捷瑪股份成套設(shè)備
國華錦界電廠建設(shè)的15萬噸碳捕集與封存示范項(xiàng)目,屬于目前中國規(guī)模最大的燃煤電廠燃燒后碳捕集與封存全流程示范項(xiàng)目。
該工程是國華電力在
節(jié)能減排、低碳發(fā)展道路上的創(chuàng)新實(shí)踐,被列為
陜西省2018年重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和集團(tuán)公司重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目,同時獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“用于CO2捕集的高性能吸收劑/吸附材料及技術(shù)”的支持。
國家能源成立由研究院和錦界電廠為主的碳捕集項(xiàng)目組,多次優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,采用先進(jìn)化學(xué)吸收法工藝,集成了級間冷卻、分流解吸、MVR等多種高效節(jié)能工藝,創(chuàng)新應(yīng)用了高效低端差換熱器、超重力反應(yīng)器、改性塑料填料等設(shè)備及材料。
捷瑪股份以其技術(shù)、生產(chǎn)優(yōu)勢成為該項(xiàng)目熱交換項(xiàng)目成套設(shè)備供應(yīng)商。