二氧化碳長(zhǎng)輸管道經(jīng)濟(jì)性分析

二氧化碳長(zhǎng)輸管道經(jīng)濟(jì)性分析概況中國(guó)能源政策將發(fā)生重大的轉(zhuǎn)變，最有可能的短期變革是轉(zhuǎn)向使用天然氣、加強(qiáng)碳排放監(jiān)管以及將一些發(fā)電和工業(yè)活動(dòng)遷出大城市。2014年11月12日，中美發(fā)布應(yīng)對(duì)氣候變化聯(lián)合聲明，兩國(guó)將攜手降低溫室氣體排放。國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)的《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃（2014-2020年）》，明確指出將繼續(xù)深化碳排放權(quán)交易試點(diǎn)，在2016年啟動(dòng)全國(guó)碳市場(chǎng)，碳排放權(quán)將變成有價(jià)、稀缺、具有產(chǎn)品屬性的商品。減少工業(yè)過(guò)程的碳排放，不僅要對(duì)二氧化碳源頭進(jìn)行碳捕集，更重要的是實(shí)現(xiàn)碳封存，這才是真正意義的碳減排。因此，二氧化碳管道輸送，連接碳源與碳匯的紐帶，在碳源與碳匯的合理匹配顯得尤為重要。本文將從技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)例兩個(gè)方面介紹中石化近幾年在二氧化碳管道輸送技術(shù)方面取得的主要成果，為行業(yè)內(nèi)開(kāi)展相似的研究工作提供參考和借鑒，為推動(dòng)碳捕集與封存技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展作出一定的貢獻(xiàn)。本文對(duì)二氧化碳不同輸送方式的投資和成本進(jìn)行分析，研究不同輸量和不同輸送距離對(duì)投資和成本的影響，旨在為二氧化碳長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)研究工作提供一定參考。國(guó)內(nèi)外二氧化碳管道輸送現(xiàn)狀二氧化碳管道建設(shè)起始于上世紀(jì)70年代，用于美國(guó)西德克薩斯二疊紀(jì)盆地和東墨西哥新油田的二氧化碳驅(qū)油。多數(shù)二氧化碳管道系統(tǒng)用于二氧化碳驅(qū)油，少數(shù)用于其他工業(yè)，如飲料工業(yè)。目前世界上二氧化碳長(zhǎng)輸管道主要分布在美國(guó)、加拿大、挪威等國(guó)家，其中美國(guó)約有50條二氧化碳管道，長(zhǎng)度約7000km,輸送量為6800萬(wàn)噸/年[1],大部分二氧化碳來(lái)自大自然，少量來(lái)自工廠。二氧化碳管道輸送經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)于大規(guī)模、長(zhǎng)距離的定向運(yùn)輸適用于管道輸送。根據(jù)介質(zhì)的狀態(tài)不同，除固態(tài)以外，管道輸送可以分為氣相輸送、液相輸送和超臨界流體輸送三種。本文對(duì)這三種輸送方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選。輸量的影響3.1.1投資分析按照管輸距離100km，對(duì)不同相態(tài)、不同輸量輸送方式進(jìn)行投資分析，投資包括捕集、增壓、液化和管道投資?？偼顿Y如圖1所示。50100150200總投資/億元輸量（萬(wàn)噸/年）氣相液相超臨界圖1不同輸量、相態(tài)的總投資從圖1可以看出，隨著輸量增加，不同輸送方式總投資逐漸增加，這主要是因?yàn)檩斄吭黾?，管徑增大，增壓和管道等投資增大，所以總投資不斷增加。此外，從圖中可以看出，相同輸量時(shí)，氣相輸送和液相輸送投資差距不大，超臨界投資最低。3.1.2成本分析對(duì)不同相態(tài)和不同輸量進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，總成本如圖2所示。501001502002501.81.92.02.12.22.32.42.52.62.72.8元/（噸?公里）輸量（萬(wàn)噸/年）氣相液相超臨界圖2不同輸量、相態(tài)的輸送總成本從圖中可以看出，隨著輸量增大，成本逐漸減低。相同輸量時(shí)，氣相輸送總成本最大，液相適中，超臨界輸送總成本最低。輸送長(zhǎng)度的影響投資分析。對(duì)不同相態(tài)、不同管徑和不同輸量輸送方式進(jìn)行投資分析，投資包括捕集、增壓、液化和管道投資?？偼顿Y如圖3所示。050100150200250300350400總投資/億元距離/km氣相液相超臨界圖3不同輸量、相態(tài)的總投資從圖3可以看出，隨著輸量增加，不同輸送方式總投資逐漸增加，這主要是因?yàn)檩斔烷L(zhǎng)度增加，管徑增大，增壓和管道等投資增大