能源央企的CCUS探索與突破

文章來(lái)源:零碳知識(shí)局森序2023-07-20 10:05

CCUS是二氧化碳捕集利用與封存（Carbon Capture, Utilization and Storage）的簡(jiǎn)稱(chēng)，發(fā)展CCUS技術(shù)是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑。目前，應(yīng)對(duì)氣候變化已成為全球普遍共識(shí)，CCUS作為一項(xiàng)深度減排技術(shù)，已在電力、鋼鐵、水泥等高碳排放行業(yè)的節(jié)能減排生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

國(guó)家支持

近年來(lái)，國(guó)務(wù)院、生態(tài)環(huán)境部等陸續(xù)發(fā)布了相關(guān)的政策文件支持CCUS發(fā)展。2021年2月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出鼓勵(lì)開(kāi)展CCUS試驗(yàn)示范，推動(dòng)能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型；2021年10月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)》白皮書(shū)，提出成立CCUS創(chuàng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、CCUS專(zhuān)委會(huì)等專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)，持續(xù)推動(dòng)CCUS領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步、成果轉(zhuǎn)化。同月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》，推進(jìn)規(guī)模化碳捕集利用與封存技術(shù)研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

2021年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)碳達(dá)峰碳中和相關(guān)工作的通知》，提出推動(dòng)低碳技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用轉(zhuǎn)化，開(kāi)展能源替代技術(shù)、碳捕集、利用與封存技術(shù)、工藝降碳技術(shù)、低碳管理技術(shù)等有利于促進(jìn)碳達(dá)峰關(guān)鍵技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。2022年6月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》，提出加強(qiáng)碳捕集與利用等技術(shù)試點(diǎn)應(yīng)用，開(kāi)展協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)碳捕集、利用與封存技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。

在資金方面，2021年，中國(guó)人民銀行、發(fā)改委與證監(jiān)會(huì)聯(lián)合發(fā)布了《綠色債券支持項(xiàng)目目錄（2021年版）》，明確了綠色債券支持CCUS工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)；同年，中國(guó)人民銀行推出了結(jié)構(gòu)性再貸款工具——“碳減排支持工具”，為CCUS發(fā)展提供低成本資金。與此同時(shí)，多個(gè)地方政府也隨之做出響應(yīng)，提供不同程度的補(bǔ)貼與資金支持助力CCUS發(fā)展。

央企布局

現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)CCUS發(fā)展仍處于示范階段，且當(dāng)前示范項(xiàng)目大多數(shù)由國(guó)央企主導(dǎo)。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)投運(yùn)或正在建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目約40個(gè)，主要集中在石油、電力、化工、水泥等行業(yè)。目前，國(guó)家能源集團(tuán)、中國(guó)石油、中國(guó)石化、中國(guó)海油、華能集團(tuán)等多家能源央企都對(duì)CCUS項(xiàng)目進(jìn)行了布局。

國(guó)家能源集團(tuán)

早在2011年，國(guó)家能源集團(tuán)就在鄂爾多斯開(kāi)啟了CCS項(xiàng)目布局，近年來(lái)，在CCUS技術(shù)方面也做出了多個(gè)示范項(xiàng)目。國(guó)家能源集團(tuán)承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，于2021年錦界電廠15萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳捕集與封存項(xiàng)目。近兩年來(lái)，錦界公司加強(qiáng)CCUS管理體系建設(shè)，加快碳捕集技術(shù)突破，著力提升煤電CCUS全鏈條經(jīng)濟(jì)性與安全性。

今年6月，國(guó)家能源集團(tuán)泰州電廠CCUS項(xiàng)目完成滿(mǎn)負(fù)荷試運(yùn)行，正式投產(chǎn)。該項(xiàng)目碳捕集量達(dá)50萬(wàn)噸/年，可實(shí)現(xiàn)100%消納，是迄今為止亞洲最大的火電CCUS項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)中自主研發(fā)了新一代高容量、低能耗、長(zhǎng)壽命吸收劑，創(chuàng)新應(yīng)用了國(guó)內(nèi)最大出力的離心式二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，創(chuàng)新集成了新型填料、高效胺回收、智能控制等技術(shù)，較傳統(tǒng)工藝降低了10%捕集電耗、較原吸收塔內(nèi)徑降低了煙氣阻力10%，具有捕集率和產(chǎn)品純度高、捕集能耗和脫碳總成本低、運(yùn)行人員少等顯著特點(diǎn)。據(jù)了解，該項(xiàng)目以國(guó)家能源集團(tuán)江蘇泰州電廠4號(hào)機(jī)組濕式電除塵后煙氣為原料氣，采用醇胺吸收法，捕集、封存、利用煤炭燃燒后的二氧化碳，并結(jié)合周邊資源稟賦實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化、能源化消納。

中國(guó)海油

2021年8月，中國(guó)海油宣布恩平15-1油田群?jiǎn)?dòng)我國(guó)首個(gè)海上碳封存工程，將永久封存二氧化碳超146萬(wàn)噸。中國(guó)海油正式啟動(dòng)“十四五”重大科研項(xiàng)目CCUS專(zhuān)項(xiàng)，并于2022年4月成立新能源公司，推動(dòng)CCUS技術(shù)發(fā)展。

2022年6月，中國(guó)海油、廣東省發(fā)展改革委、殼牌集團(tuán)和埃克森美孚共同簽署了大亞灣區(qū)CCS/CCUS集群研究項(xiàng)目諒解備忘錄，并于2023年2月簽署聯(lián)合研究協(xié)議，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)海上千萬(wàn)噸級(jí)CCS/CCUS集群示范項(xiàng)目的聯(lián)合研究工作正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目將為我國(guó)大規(guī)模開(kāi)展CCS/CCUS項(xiàng)目建設(shè)提供豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)數(shù)據(jù)，為助推中國(guó)負(fù)碳產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、促進(jìn)我國(guó)CCS/CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)能力快速成長(zhǎng)提供重要?jiǎng)恿Α?/div>

今年6月，我國(guó)首個(gè)海上二氧化碳封存示范工程項(xiàng)目投用，這標(biāo)志著我國(guó)成功掌握海上二氧化碳捕集、處理、注入、封存和監(jiān)測(cè)的全套技術(shù)和裝備體系，填補(bǔ)了我國(guó)海上二氧化碳封存技術(shù)的空白。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)高峰期每年可封存二氧化碳30萬(wàn)噸，累計(jì)將超過(guò)150萬(wàn)噸，總封存量預(yù)計(jì)可達(dá)2.58萬(wàn)億噸。

中國(guó)石油

中國(guó)石油宣布，在“十四五”期間，公司將開(kāi)展吉林、大慶、長(zhǎng)慶、新疆四家油田的二氧化碳驅(qū)油規(guī)模示范，啟動(dòng)遼河、冀東、大港、華北、吐哈、南方六家油田的二氧化碳驅(qū)油與埋存先導(dǎo)試驗(yàn)，力爭(zhēng)“十四五”末年二氧化碳注入規(guī)模超過(guò)1000萬(wàn)噸。

中國(guó)石油集團(tuán)公司部署，“十四五”期間，分別在陜、甘、寧三省區(qū)建設(shè)3個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS工業(yè)化示范工程。其中，陜西油區(qū)百萬(wàn)噸CCUS示范工程計(jì)劃在姬塬油田建成覆蓋原油產(chǎn)量30萬(wàn)噸、年注二氧化碳120萬(wàn)噸的工業(yè)化應(yīng)用工程，該工程分兩期建設(shè)，一期預(yù)計(jì)2025年建成。寧夏油區(qū)百萬(wàn)噸CCUS示范工程為長(zhǎng)慶油田與寧夏回族自治區(qū)寧東能源化工基地管委會(huì)、寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司共同推進(jìn)，在鹽池地區(qū)分老區(qū)和新區(qū)兩個(gè)層次開(kāi)展工業(yè)化應(yīng)用，年注氣100萬(wàn)噸。寧煤負(fù)責(zé)碳源捕集，長(zhǎng)慶油田負(fù)責(zé)驅(qū)油封存。項(xiàng)目分兩期建設(shè)，一期于2024年建成40萬(wàn)噸，二期于2025年建成100萬(wàn)噸。隴東油區(qū)百萬(wàn)噸CCUS示范工程依托慶陽(yáng)石化、正寧電廠等碳源，在隴東地區(qū)頁(yè)巖油、致密油老區(qū)和產(chǎn)建新區(qū)3個(gè)油藏總體部署100萬(wàn)噸的工業(yè)化應(yīng)用。預(yù)計(jì)2023年底建成40萬(wàn)噸/年注入能力。

中國(guó)石油計(jì)劃于2025年形成570萬(wàn)噸/年規(guī)模CCS/CCUS，到2035年形成12500萬(wàn)噸/年規(guī)模CCS/CCUS，到2050年形成引領(lǐng)CCS/CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力。據(jù)了解，目前中國(guó)石油已在大慶油田、吉林油田、長(zhǎng)慶油田等開(kāi)展17項(xiàng)CCUS重大開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，二氧化碳年注入能力超百萬(wàn)噸，已累計(jì)埋存二氧化碳超550萬(wàn)噸，累計(jì)增油130萬(wàn)噸。

中國(guó)石化

2022年11月，中國(guó)石化與殼牌、中國(guó)寶武、巴斯夫在上海簽署合作諒解備忘錄，并合作在華東地區(qū)共同啟動(dòng)我國(guó)首個(gè)開(kāi)放式千萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目。該項(xiàng)目將長(zhǎng)江沿線(xiàn)工業(yè)企業(yè)的碳源通過(guò)槽船集中運(yùn)輸至二氧化碳接收站，再通過(guò)距離較短的管線(xiàn)，將接收站的二氧化碳輸送至陸上或海上的封存點(diǎn)，為工業(yè)企業(yè)提供靈活有效的一體化二氧化碳減排方案，助力相關(guān)地區(qū)降低脫碳成本、提升整體效率。

“齊魯石化-勝利油田百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目”是中國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目，也是國(guó)內(nèi)最大的碳捕集、利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘?，?biāo)志著我國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入成熟的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。今年7月11日，中國(guó)石化CCUS取得重大突破，“齊魯石化—勝利油田百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目”二氧化碳輸送管道正式投運(yùn)，全長(zhǎng)109千米，每年可將170萬(wàn)噸齊魯石化生產(chǎn)捕集的二氧化碳輸送到勝利油田的地下油藏進(jìn)行驅(qū)油封存。該管道項(xiàng)目成功攻克3項(xiàng)核心技術(shù)，研發(fā)了低溫液相二氧化碳管輸離心增壓泵、高效二氧化碳密相常溫高壓往復(fù)注入泵2項(xiàng)關(guān)鍵裝備。該輸送管道的正式投運(yùn)標(biāo)志著中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳長(zhǎng)距離密相管道運(yùn)輸，對(duì)推動(dòng)中國(guó)CCUS發(fā)展具有重要意義。

中國(guó)華能集團(tuán)

7月1日，全國(guó)首套燃?xì)鉄煔?000噸/年二氧化碳捕集裝置在華能洋浦熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目成功投運(yùn)。該裝置驗(yàn)證了新型碳捕集溶劑和工藝技術(shù)、捕集動(dòng)態(tài)運(yùn)行機(jī)制與策略，實(shí)現(xiàn)了碳捕集裝置與調(diào)峰燃?xì)怆姀S協(xié)同調(diào)控運(yùn)行，為未來(lái)燃?xì)鈾C(jī)組實(shí)現(xiàn)低成本低碳排放運(yùn)行提供了技術(shù)支撐。該裝置實(shí)現(xiàn)了碳捕集裝置與調(diào)峰燃?xì)怆姀S協(xié)同調(diào)控運(yùn)行，為未來(lái)燃?xì)鈾C(jī)組實(shí)現(xiàn)低成本低碳排放運(yùn)行提供了技術(shù)支撐。

7月5日，華能隴東能源有限責(zé)任公司百萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳捕集利用與封存研究及示范項(xiàng)目正式簽約，推動(dòng)打造世界上規(guī)模最大的燃煤電廠碳捕集示范項(xiàng)目和電力企業(yè)大規(guī)模CCUS樣板工程，建成后將為華能正寧2×1000 MW調(diào)峰煤電項(xiàng)目長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展提供支撐，對(duì)推動(dòng)二氧化碳捕集技術(shù)低成本商業(yè)化應(yīng)用具有重大意義。該項(xiàng)目將推動(dòng)突破碳捕集、管道輸送與地質(zhì)封存等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)150萬(wàn)噸/年的燃煤電廠CCUS技術(shù)示范項(xiàng)目，對(duì)推動(dòng)CCUS商業(yè)化有重要意義。

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