火電廠碳封存CO2檢測方法 編制說明

1《火電廠碳封存CO2檢測方法》征求意見稿編制說明2一、工作簡況為貫徹落實《中共中央國務(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》和《關(guān)于加強(qiáng)碳捕集、利用和封存試驗示范項目環(huán)境保護(hù)工作的通知》《關(guān)于加快建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放統(tǒng)計核算體系實施方案》《建立健全碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)計量體系實施方案》，進(jìn)一步強(qiáng)化CCUS在重點行業(yè)節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)升級改造、實現(xiàn)“3060”目標(biāo)中的支撐作用，促進(jìn)形成綠色發(fā)展方式，推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，更好指導(dǎo)環(huán)境風(fēng)險評估技術(shù)指南（試行）》，整體規(guī)范和指導(dǎo)CCUS項目的環(huán)境風(fēng)險評估工作，提出CCUS活動影響的地上和地下空間范圍及注入前、注入中、場地關(guān)閉及關(guān)閉后的時間范圍，均年以來，《SY/T6565-2018石油天然氣開發(fā)注二氧化碳安全規(guī)程》《SY/T7440-2019CO2驅(qū)油田注入及采出系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》3等CO2地質(zhì)利用與封存行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺，但碳捕集、輸送和封存流程的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)仍舊缺乏，未形成系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)封存與提高采收率技術(shù)和CO2咸水層封存與利用技術(shù)是目前產(chǎn)業(yè)化利用較為成熟、經(jīng)濟(jì)性相對較強(qiáng)的技術(shù)，可在實現(xiàn)CO2封存的同時有效補償CCUS成本，將是近期發(fā)展的重點方向。若針未進(jìn)行統(tǒng)一約束，不僅影響了碳資本的有效計量，同時存在令火電廠碳封存陷入大規(guī)模無序開發(fā)的潛在風(fēng)險，勢必對環(huán)境保護(hù)和生態(tài)安全將造成重大威脅。因此，有必要針對火電廠碳面對嚴(yán)峻的碳減排壓力，2013年，國家發(fā)改委從6個方面公布了中國關(guān)于加快碳捕獲、利用和封存的指導(dǎo)意見，并將推動相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定列入意見。結(jié)合我國CCUS工作的實際需要，需補充完善火電廠碳封存過程CO2檢測方法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，建立國家標(biāo)準(zhǔn)，可對CCUS全流程統(tǒng)一約束，以規(guī)范完善碳資本市場，為碳交易提供核算和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，推動碳資本的有效、全方位計量，有效監(jiān)管電力行業(yè)CCUS工程建設(shè)，助力順利實現(xiàn)我國“3060”宏偉目標(biāo)。為規(guī)范火電廠碳封指標(biāo)，統(tǒng)一檢測內(nèi)容、方法和技術(shù)指標(biāo)，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確42024年1月-6月，組建標(biāo)準(zhǔn)起草組，討論標(biāo)準(zhǔn)大綱，確定工作2024年7月-8月，中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院組織召開標(biāo)準(zhǔn)啟動會。有二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)，修訂國家標(biāo)準(zhǔn)時，還包括修訂前后技術(shù)內(nèi)容的對比5與強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)一致。符合《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）GB36600-2018》《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3095-2012》《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》等強(qiáng)制性國家標(biāo)補充完善現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系。目前尚無規(guī)范火電廠輸送與封存CO26本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸域范圍內(nèi)火電廠碳排放源經(jīng)捕集處理后的CO2的管道運輸、儲層注入、地質(zhì)空間CO2封存等環(huán)節(jié)過程中的CO2含量GB/T34415大氣二氧化碳(地下水質(zhì)分析方法第47部分：游離二氧化碳的7水質(zhì)總有機(jī)碳的測定燃燒氧化—非分散紅外吸固定污染源廢氣二氧化碳的測定非分散紅外吸收8檢測方法。具體包括流量平衡檢測法（見標(biāo)準(zhǔn)5.2.1章節(jié)）、非檢測法（見標(biāo)準(zhǔn)5.2.5章節(jié)）、酸堿滴定CO2檢測法（見標(biāo)準(zhǔn)5.2.6衰蕩光譜法（見標(biāo)準(zhǔn)5.2.8章節(jié)）等。本文件規(guī)定了檢測方法的9三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益稱體置長碳間碳碳碳碳間碳碳碳碳間地溫38°C碳地溫38°C碳地溫38°C碳地溫38°C碳間地溫38°C碳地溫38°C碳地溫38°C碳度體置長1碳2碳量13136煤礦巷道的紅外CO2濃度傳感器，該傳感器主要由紅外CO2傳感元件、驅(qū)動電路、濾波/放大電路、溫度和壓力測量電路、微處理器及對紅外CO2傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)后，將傳感器探頭分別置于CO2濃度為/%/%/%/%/%/%/%/%試，壓力范圍從50~130kPa進(jìn)行壓力變化條件下的濃度測試，具體0號處理模塊、聲光報警模塊、PWM調(diào)速模塊、外殼等構(gòu)件檢測儀不僅能檢測CO2濃度，還可同時檢測光照度和溫濕度，具有有效地檢測溫室大棚中CO2濃度的微小變化，開機(jī)連續(xù)運行1000hU型管采樣檢測法應(yīng)用于多個二氧化碳咸水封存項目，包括2004-2006年美國Frio咸水封存示范項目、2007-2012年澳大利亞驅(qū)油項目，2012年美國CitronelleDomeAnthropoge等。美國德克薩斯州的Frio咸水封存示范項目，2了適應(yīng)測井作業(yè)，封隔器被設(shè)置在頂部射孔區(qū)間上方14.3米處，封于量化從地面抽出的氣體并估計氣體從地層進(jìn)入U型管的時間。示分析氣體的濃度。由于CO?分子能夠吸收特定波段（通常在4.3μm1、在CO?注入至枯竭油氣藏的過程中，（1）濃度檢測：紅外傳感器能夠檢測CO?在注入井周圍的分布（2）注入效果評估：通過對比注入前后的CO?濃度變化，可以（3）泄漏檢測：在CO?注入過程中，可能會發(fā)生泄漏，紅外傳2、盡管紅外傳感器在CO?監(jiān)測中具有很好的應(yīng)用前景，但在枯（1）環(huán)境干擾：油氣藏的環(huán)境中可能存在多種氣體和顆粒物，（2）探測距離與傳感器布局：由于油氣藏的地下環(huán)境通常難以（3）高壓和高溫環(huán)境：紅外傳感器的穩(wěn)定性和壽命可能會受到（1）CO?檢測實驗：一些研究通過在注入井周圍布置多種傳感的注入效果。例如，A.L.Goodman等利用（2）傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)融合：為了提高監(jiān)測精度，一些研究還先進(jìn)經(jīng)驗，研制了單動雙層巖心管，1982年6月，當(dāng)時的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)味品等食品中總酸的測定，但不適用于深色或渾濁度大的食品；DZ/T0064.49-2021等系列標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了地下水質(zhì)分析的一般要求，有廣泛的應(yīng)用，并且存在與之相關(guān)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范其使用。以及分析結(jié)果的計算等。該標(biāo)準(zhǔn)適用于測定空氣質(zhì)量中的一氧化碳，中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心建成青海平安天然化碳泄漏對土壤環(huán)境的影響機(jī)理，研發(fā)了淺地表-地表二氧化碳泄漏中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心與國家能源集團(tuán)合30萬噸級深部咸水層二氧化碳地質(zhì)封存示范工程，實踐了二氧化碳持續(xù)開展“大氣-地表-地下”環(huán)境影響監(jiān)測，包括大氣二氧化碳濃度、傳感器，并研究如何在極端溫濕度條件下補償NDIR測研究內(nèi)容：NIST通過NDIR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究，確保工業(yè)和環(huán)境中CO?檢測的一致性。NIST建立了多種CO?標(biāo)準(zhǔn)氣體的校準(zhǔn)程序，和傳感器的長期穩(wěn)定性。此外，NIST還對NDIR傳感器在不同應(yīng)用研究內(nèi)容：AIST在NDIR技術(shù)的改進(jìn)方面投入大量精力，主要涉及CO?檢測在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。AIST專注于NDIR傳感器方面進(jìn)行深入研究。NIM開發(fā)了用于環(huán)境監(jiān)測的高精度NDIRCO?據(jù)溯源和測量一致性。NIM還參與了制定適用于工業(yè)應(yīng)用的多點校準(zhǔn)流程，以確保NDIR設(shè)備的線性范圍和技術(shù)對大氣和室內(nèi)空氣中CO?進(jìn)行長期監(jiān)測，研究重點在于提高傳感器在不同溫濕度條件下這些研究機(jī)構(gòu)在NDIRCO?檢測領(lǐng)域的具體研究內(nèi)容展示了從標(biāo)研究內(nèi)容：NOAA利用光腔衰蕩法在全球范圍內(nèi)監(jiān)測大氣中的研究內(nèi)容：NIES采用光腔衰蕩法在其大研究內(nèi)容：NPL研究團(tuán)隊利用CRDS技術(shù)進(jìn)行CO?和甲烷等溫室氣體的監(jiān)測，主要集中于提高CRDS測量的校準(zhǔn)精度和穩(wěn)定性。洲溫室氣體減排政策提供技術(shù)支持。研究內(nèi)容：UCBerkeley的研究團(tuán)隊使用光腔衰蕩法監(jiān)測氣這些研究團(tuán)隊通過光腔衰蕩法提高了CO?濃度測量的精確度和對泄漏監(jiān)測的需求也在不斷提高。其主要需幫助讀者更為直觀的了解目前全世界二氧化碳泄漏檢測項目的現(xiàn)狀理廠廠捕獲二氧化碳，并通過一條約54公里長的管道將其輸送到Atmosi的解決方案：Atmosi提供了AtmosPipe泄漏檢測系統(tǒng)。統(tǒng)計技術(shù)相結(jié)合，提供高泄漏靈敏度，同時保持低水平的誤AtmosWave泄漏檢測系統(tǒng)是結(jié)合了負(fù)壓波原理，聲波原理以及3D圖形處理原理于一體的泄漏檢測系統(tǒng)，并完美符合美國石油協(xié)會泄漏/偷盜油事件和正常管道操作，且誤報警率極低。在國際管道研管道背景信息：加拿大殼牌有限公司從殼牌ScotfordUpgrader捕捉二氧化碳，并通過一條約64公里長的管道將其輸送到位于加拿Atmosi提供了AtmosPipe泄漏檢測系統(tǒng)。AtmosPip管道背景信息：西澳大利亞戈爾貢氣田的天然氣含有約14%的KROHNE提供了他們的PipePatrolE-RTTM泄漏檢測系統(tǒng)?；?，PipePatrol使用實時瞬態(tài)模擬技術(shù)計算出管道任何位置的流量、％，內(nèi)尚未有專門針對CO2地質(zhì)利用與封存情境下井底和井口環(huán)境的測NO2、CO、CO2）的測定便攜式傅立葉變換紅外光譜法》（HJ井中CO2濃度的限定值。當(dāng)?shù)V井總回風(fēng)巷或者一翼回風(fēng)巷中CO2濃掘工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中CO2濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出燃?xì)怏w爆炸環(huán)境的CO2傳感器，為確保礦山井下CO2傳感器的安全U形管采樣技術(shù)是由美國勞倫斯伯克力試驗室于2004年研發(fā)usefulasaboreholefluidsampler》。我國地質(zhì)調(diào)查局水環(huán)中心和中科度。國內(nèi)在紅外法測定CO2濃度方面也制定了HJ870-2017《固定污16157《固定污染源排氣中顆粒物測定和氣態(tài)污染物采樣方法》中詳含量。在CO2檢測中，酸堿滴定法主要利用CO2與堿反應(yīng)的特性，收分析（NDIR），是一種基于紅外吸收光譜分析原理的檢測技術(shù)。生與CO2濃度成正比的電信號，從而測定CO2的濃度。本方法穩(wěn)定部署了“地下-地表-大氣”環(huán)境風(fēng)險檢測、監(jiān)測工作，在結(jié)合實際封存地質(zhì)封存CO2泄漏風(fēng)險及監(jiān)測高度重視，但缺乏專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或了CCUS技術(shù)的推廣應(yīng)用?；诖?，迫切需要深入開展火電廠等碳稱1存、溫室氣體監(jiān)測和核查、提供技術(shù)咨詢以及推廣和教育等方澳大利亞沉積盆地二氧化碳封存潛力數(shù)據(jù)、CO2移或泄漏的量化確定澳大利亞剩余油區(qū)（ROZ）的碳?xì)浠衔锖凸繡O2地質(zhì)封存的監(jiān)測技術(shù)，并收集選定陸上地區(qū)的區(qū)域大氣和地下水基線數(shù)2公司—海水—海底—注入層位—深部結(jié)構(gòu)。3心與國家能源集團(tuán)（神華煤制油）合作共建中國第一個煤基全流程深部咸水層二氧化碳地質(zhì)封存示范項目；組織實施了中國第一次二氧化碳驅(qū)水封存先導(dǎo)性試驗；開展了系列的檢測、監(jiān)測與環(huán)境影響評價技構(gòu)建了立體監(jiān)測技術(shù)方法體系；形成了環(huán)境影響與安全風(fēng)險評價方法；集成了CO2環(huán)境影響監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備等在神華CCS示范工程、勝利油田、延長油田等地廣泛應(yīng)用；支撐支撐管理部門政策制定，參與環(huán)境保護(hù)部主導(dǎo)的我國首個《二氧化碳捕集、利用和封存環(huán)境風(fēng)險評估技固定污染源排氣中氮氧化物非分散紅外吸收分析方法是污染源閱相關(guān)文獻(xiàn)，國際化標(biāo)準(zhǔn)組織、DIN德國制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)，見表10。由于我國與國外存在不同的環(huán)境差異，不可能完全照搬國外的相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)是建立在對國外此類方法標(biāo)準(zhǔn)參考的基礎(chǔ)上建立起來的，更加符合我國固定源目前氮氧化物非分散紅外吸收分析方法在國外已經(jīng)得到了較為圍氧的圾焚燒氣中氮非分散紅外法是自動測定氮氧化物的質(zhì)量濃度.參照法6固定源排放氮氧化物的目前國內(nèi)外關(guān)于光腔衰蕩光譜（CRDS）法的二氧化碳（CO?)ambientair--Specificationofrequirementsforgreenhouse內(nèi)容概述：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用EnvironmentalProtectionAgencDeterminationofGaseousCompoundsbyExtractiveDirectInterfaceFourierTransformInfrared(FTIR)Spectro內(nèi)容概述：雖然主要針對FTIR方法，但ASTMD6348-03也涉MeasurementofMethaneandNitrousOxideandtheirQuality（5）ISO20988:2007-Guideline