2022年行業(yè)分析二氧化碳捕集與封存技術(shù)展望

二氧化碳捕集與封存技術(shù)展望方向：從捕集封存向利用過(guò)渡

中化新網(wǎng)訊“今后會(huì)有越來(lái)越多的人用CCUS（二氧化碳的捕集應(yīng)用與封存）代替CCS（二氧化碳捕集與封存）。對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，我們也更青睞CCUS。”科技部21世紀(jì)議程管理中心副主任彭斯震近日在《CCS在中國(guó):現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和機(jī)遇》報(bào)告發(fā)布暨研討會(huì)上明確表示。在上個(gè)月華盛頓進(jìn)行的首次國(guó)際清潔能源部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議上，發(fā)達(dá)國(guó)家也提出了CCUS將來(lái)可能代替CCS的觀點(diǎn)。

捕集利用才有現(xiàn)實(shí)意義

“純粹的CCS在減排之外，對(duì)可持續(xù)進(jìn)展的貢獻(xiàn)是什么？”彭斯震反問(wèn)道。他表示，從利用的角度來(lái)看，CCS有一些貢獻(xiàn)；但從純粹的封存角度來(lái)看，CCS對(duì)可持續(xù)進(jìn)展沒(méi)有貢獻(xiàn)。CCS要額外消耗能源，采納CCS技術(shù)增加了25%~40%的額外能耗，投資巨大且不具備經(jīng)濟(jì)效益。他認(rèn)為只有將捕集的二氧化碳進(jìn)行利用，才更具有現(xiàn)實(shí)意義。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院院士、清華高校教授費(fèi)維揚(yáng)介紹，美國(guó)已經(jīng)正式將CCUS的進(jìn)展提上議程。美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文2022年10月12日稱(chēng)，必需在8～10年內(nèi)進(jìn)展先進(jìn)的、可推廣的、可承受的二氧化碳捕集和封存技術(shù)。2022年12月4日朱棣文再次發(fā)表講話(huà)時(shí)，明確提出了IGCC的二氧化碳捕集和封存增加的發(fā)電成本不應(yīng)超過(guò)10%，燃燒后和富氧燃燒的CCS系統(tǒng)增加發(fā)電成本不超過(guò)35%的目標(biāo)。同時(shí)他還首次提出，CCS從討論室規(guī)模到大型的工業(yè)規(guī)模，應(yīng)考慮技術(shù)可能性和經(jīng)濟(jì)可能性，包括CCUS的經(jīng)濟(jì)性。

有效益才能大規(guī)模應(yīng)用

國(guó)家發(fā)改委應(yīng)對(duì)氣候變化司對(duì)外合作到處長(zhǎng)蔣兆理表示，捕集的二氧化碳進(jìn)行利用能為企業(yè)帶來(lái)效益，這是一條可行之路。中石油吉林油田通過(guò)二氧化碳驅(qū)油（EOR）來(lái)提高石油采收率，安徽淮南用來(lái)制造化肥，華能北京將其用于食品保鮮，河北新奧集團(tuán)微藻固碳制生物柴油等，都被蔣兆理認(rèn)為是“聰慧的行動(dòng)”。

中國(guó)石油高校提高采收率討論中心教授李明遠(yuǎn)表示，目前在各種二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)路線中，只有二氧化碳采油具有經(jīng)濟(jì)性。驅(qū)油技術(shù)在美國(guó)已相當(dāng)成熟，國(guó)內(nèi)三大石油公司也在樂(lè)觀推動(dòng)或開(kāi)展這方面的討論，開(kāi)展了肯定規(guī)模的工業(yè)化二氧化碳采油試驗(yàn)，考察和評(píng)價(jià)在此過(guò)程中進(jìn)行二氧化碳的封存。他認(rèn)為，在沒(méi)有可大規(guī)模替代石油的新能源接替、同時(shí)油價(jià)上升的條件下，只有用EOR驅(qū)油增收的部分收入來(lái)補(bǔ)貼二氧化碳捕集，才有可能實(shí)現(xiàn)CCS的大規(guī)模應(yīng)用，否則很可能只能停留在示范階段。也就是說(shuō)，只有CCUS更具商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用潛力。

《CCS在中國(guó):現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和機(jī)遇》報(bào)告顯示，每注入2.5~4.1噸二氧化碳能增產(chǎn)石油1噸。一般狀況下，注入的二氧化碳要多于增產(chǎn)的石油燃燒釋放的二氧化碳，在石油增產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳的負(fù)排放。

國(guó)內(nèi)蘇北油田的CCS閱歷表明，累計(jì)注入4490噸二氧化碳，共增產(chǎn)原油1.07萬(wàn)噸，合每注1噸增產(chǎn)2.39噸。項(xiàng)目累計(jì)投入684.5萬(wàn)元，原油銷(xiāo)售收入1722萬(wàn)元，投入產(chǎn)出比1.0∶2.5，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

技術(shù)定位于資源化應(yīng)用

目前捕集的二氧化碳資源化利用量還是很小，要真正實(shí)現(xiàn)CCS減排，還需大規(guī)模封存的支持。為此，彭斯震建議，我國(guó)進(jìn)展CCUS技術(shù)必需關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題：

一是做好CCUS技術(shù)進(jìn)展的定位，處理好CCUS與其他低碳技術(shù)路線的關(guān)系。我國(guó)目前面臨的首要任務(wù)是進(jìn)展，促進(jìn)人民生活水平的提高。單純?yōu)榱苏莆斩趸嫉呐欧牛枰黾?0%以上的能耗以及較高的投資和運(yùn)營(yíng)成本，是不行取的。應(yīng)加強(qiáng)國(guó)家層面對(duì)不同低碳技術(shù)間的部署與協(xié)調(diào)。切忌盲目跟風(fēng)、倉(cāng)促大規(guī)模上馬CCS工程項(xiàng)目。

二是應(yīng)進(jìn)一步加大研發(fā)投入，鼓舞企業(yè)的參加和創(chuàng)新，突破技術(shù)進(jìn)展的瓶頸制約，形成自有學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)的全流程的大規(guī)模CCS技術(shù)儲(chǔ)備，培育相應(yīng)的裝備制造業(yè)。全方位把握和應(yīng)用CCUS技術(shù)后，能否大規(guī)模應(yīng)用完全取決于將來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展需求。近期我們應(yīng)將研發(fā)重點(diǎn)放在低碳、低能耗、低成本的捕集系統(tǒng)集成與優(yōu)化利用，長(zhǎng)期堅(jiān)持風(fēng)險(xiǎn)管理等方面。創(chuàng)新型的大規(guī)模二氧化碳資源化的利用技術(shù)研發(fā)應(yīng)得到非常重視