二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）是碳捕集與封存（簡稱CCS）技術(shù)的新發(fā)展，即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進(jìn)行捕集，繼而投入新的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，而不是簡單地封存；與CCS相比，CCUS可以將二氧化碳資源化，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，更具有現(xiàn)實(shí)操作性。我國碳減排時(shí)間緊、強(qiáng)度大，化石能源占比高，因此必須采用組合技術(shù)保障目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，在與新能源優(yōu)化組合方面，CCUS可以使化石能源與新能源實(shí)現(xiàn)競合關(guān)系，化石能源+CCUS與新能源互補(bǔ)，可為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、能源安全和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供支撐。

 

隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出及碳減排工作的推進(jìn)，CCUS技術(shù)研發(fā)和部署受到高度重視，處于快速發(fā)展階段，未來有望形成具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的新興產(chǎn)業(yè)。中國工程院院士、油氣田開發(fā)地質(zhì)與開發(fā)工程專家李陽提出，CCUS是工業(yè)行業(yè)深度減碳的必然選擇，是新型能源系統(tǒng)的支點(diǎn)技術(shù)，是有效降低減碳成本的重要技術(shù)手段。

 

國際能源署報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)到2050年，鋼鐵行業(yè)采取工藝改進(jìn)、效率提升、能源和原料替代等常規(guī)減排方案后，仍然剩余34%的碳排放量，就算氫能直接還原鐵技術(shù)取得重大突破，剩余碳排放量也超過8%；水泥行業(yè)采取常規(guī)減排方案后，仍剩余48%的碳排放量。CCUS正是這些行業(yè)深度減碳的必然選擇。

 

CCUS技術(shù)在“雙碳”進(jìn)程中起到怎樣的作用？李陽表示，要從消費(fèi)側(cè)入手，分析碳排放特征，依據(jù)國家能源和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，建立能源、產(chǎn)業(yè)及CCUS 之間的交互關(guān)系模型，構(gòu)建CCUS固碳的計(jì)算方法，評價(jià)CCUS在實(shí)現(xiàn)碳中和中的貢獻(xiàn)。根據(jù)目前技術(shù)發(fā)展情況，預(yù)計(jì)到2050年，CCUS減排貢獻(xiàn)將達(dá)到10億噸/年，減排10%～15%。

 

中國石化較早地開展了二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)研究與示范，目前已進(jìn)入全技術(shù)鏈研發(fā)和大規(guī)模示范階段。整體研究思路是圍繞捕集、輸送、利用、封存和安全性5個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)性研究，已經(jīng)取得了一系列重要成果。

 

一是形成三種主要排放源捕集技術(shù)，并進(jìn)行了示范應(yīng)用，技術(shù)水平與國際同步，具備了良好的應(yīng)用前景。二是形成了低滲透、高含水油藏驅(qū)油及封存技術(shù)，這兩類油藏是我國增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域，二氧化碳驅(qū)油技術(shù)解決了低滲透油藏注水開發(fā)“注不進(jìn)、采不出”難題，有效推進(jìn)了增儲上產(chǎn)；高含水老油田占全國總產(chǎn)油量的60%以上，二氧化碳具有“透水替油”作用，可有效驅(qū)替高含水油藏剩余油，延長油田的生命周期。通過近年來的攻關(guān)，已形成了二氧化碳驅(qū)油封存的配套技術(shù)，并建立了碳封存潛力評價(jià)及減碳核查、全生命周期安全評價(jià)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了增油與封存的“雙贏”。據(jù)研究，我國適合二氧化碳驅(qū)油地質(zhì)儲量近200億噸，可以增加原油產(chǎn)量超過20億噸，封存二氧化碳超過100億噸，在增產(chǎn)原油保障國家油氣供給安全的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的封存。這些增產(chǎn)的原油在其開采、加工、利用和運(yùn)輸過程中排放的二氧化碳量小于封存的，因此可以說是“綠油”。三是二氧化碳礦化轉(zhuǎn)化技術(shù)，具有多種應(yīng)用場景，既可以對固廢處理利用，又可以進(jìn)行特殊資源提取，在實(shí)現(xiàn)碳減排的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)固廢資源化利用和高值化產(chǎn)品生產(chǎn)。中國石化在普光氣田開發(fā)了二氧化碳礦化磷石膏技術(shù)，將普光氣田產(chǎn)生的尾氣中的二氧化碳與磷石膏進(jìn)行反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為碳酸鈣和硫基復(fù)合肥，實(shí)現(xiàn)磷石膏中鈣、硫資源的高值化回收利用。