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“双碳”目标下 我国CCUS发展现状及面临挑战

发布时间:2024-01-26 23:59:50| 来源:乐鱼平台登录


  随着“双碳”目标的提出和碳减排工作的不断推进,中国CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕获、利用与封存)技术已进入加快速度进行发展时期。目前我国正从能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,在这样的大背景下,开展二氧化碳捕集、运输、利用与地质封存全流程重大技术创新,开展大规模产业化CCUS技术示范应用,可为碳减排目标的实现提供重要支撑,对服务国家战略和经济社会绿色发展意义重大。当前中国 CCUS 正从国内外不间断地积累工程经验、加快研发技术、持续加大投资、广泛开展研究,CCUS 技术作为中国今后应对温室效应的主要方向,正逐步展开大规模的示范工程,并取得了一定的成效。

  一. 中国已具备大规模捕集利用与封存 CO2 的工程能力,正在积极筹备全流程 CCUS 产业集群。

  国家能源集团鄂尔多斯 CCS(Carbon capture and storage, 碳捕获与封存) 示范项目已成功开展了10万吨 / 年规模的 CCS 全流程示范。中石油吉林油田 EOR (强化采油)项目是全球正在运行的 21 个大型 CCUS 项目中唯一一个中国项目,也是亚洲最大的 EOR 项目,累计已注入 CO2超过200万吨。国家能源集团国华锦界电厂15万吨/年燃烧后 CO2捕集与封存全流程示范项目已于 2019年开始建设,建成后将成为中国最大的燃煤电厂 CCUS 示范项目。2021 年7月,中石化真正开始启动建设我国首个百万吨级CCUS项目(齐鲁石化—胜利油田CCUS项目)。

  二. 中国CCUS技术项目遍布 19 个省份,捕集源的行业和封存利用的类型呈现多样化分布。

  中国 13 个涉及电厂和水泥厂的纯捕集示范项目总的 CO2 捕集规模达85.65万吨/年,11个 CO2 地质利用与封存项目规模达182.1 万吨/年,其中EOR的 CO2利用规模约为154万吨/年。

  中国 CO2 捕集源覆盖燃煤电厂的燃烧前、燃烧后和富氧燃烧捕集,燃气电厂的燃烧后捕集,煤化工的 CO2 捕集以及水泥窑尾气的燃烧后捕集等多种技术。CO2 封存及利用涉及咸水层封存、EOR、驱替煤层气(ECBM)、地浸采铀、CO2 矿化利用、CO2合成可降解聚合物、重整制备合成气和微藻固定等多种方式。

  三. 中国的CCUS各技术环节均取得了显著进展,部分技术已具备商业化应用潜力。

  CO2 捕集技术成熟程度差异较大,目前燃烧前物理吸收法已经处于商业应用阶段,燃烧后化学吸附法尚处于中试阶段,其它大部分捕集技术处于工业示范阶段。

  燃烧后捕集技术是目前最成熟的捕集技术,可用于大部分火电厂的脱碳改造,国华锦界电厂正在建设的15万吨碳捕集与封存示范项目,属于目前中国顶级规模的燃煤电厂燃烧后碳捕集与封存全流程示范项目。

  燃烧前捕集系统相对复杂,整体煤气化联合循环(IGCC)技术是典型的可进行燃烧前碳捕集的系统。华能天津 IGCC项目以及连云港清洁能源动力系统研究设施属于此类项目。

  富氧燃烧技术是最具潜力的燃煤电厂大规模碳捕集技术之一,产生的 CO2浓度较高(约 90%~95%),更易于捕获。富氧燃烧技术发展迅速,可用于新建燃煤电厂和部分改造后的火电厂。

  当前第一代碳捕集技术(燃烧后捕集技术、燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术)发展渐趋成熟,主要瓶颈为成本和能耗偏高、缺乏广泛的大规模示范工程经验 。第二代技术(如新型膜分离技术、新型吸收技术、新型吸附技术、增压富氧燃烧技术等)仍处于实验室研发或小试阶段,技术成熟后其能耗和成本会比成熟的第一代技术降低 30% 以上,2035 年前后有望大规模推广应用。

  在现有 CO2输送技术中,罐车运输和船舶运输技术已达到商业应用阶段,主要使用在于规模10万吨/年以下的 CO2输送。中国已有的 CCUS示范项目规模较小,大多采用罐车输送。华东油气田和丽水气田的部分 CO2通过船舶运输。管道输送尚处于中试阶段,吉林油田和齐鲁石化采用路上管道输送 CO2。海底管道运输的成本比陆上管道高40%~70%,目前海底管道输送 CO2的技术缺乏经验,在国内尚处于研究阶段。

  在 CO2 地质利用及封存技术中,CO2 地浸采铀技术已达到商业应用阶段,EOR(二氧化碳气驱强化采油) 已处于工业示范阶段,EWR (二氧化碳强化咸水开采)已完成先导性试验研究,ECBM(提高煤层气采收率)已完成中试阶段研究,矿化利用已经处于工业试验阶段,CO2 强化天然气、强化页岩气开采技术尚处于基础研究阶段。

  四. 中国 CO2-EOR (二氧化碳气驱强化采油)项目大多分布在在东部、北部、西北部以及西部地区的油田附近及中国近海地区。

  国家能源集团的鄂尔多斯10万吨/年的 CO2咸水层封存已于2015年完成30万吨注入目标,停止注入。国家能源集团国华锦界电厂15 万吨/年燃烧后 CO2捕集与封存全流程示范项目,拟将捕集的 CO2进行咸水层封存,目前尚在建设中。2021年7月,中石化真正开始启动建设我国首个百万吨级CCUS 项目(齐鲁石化—胜利油田CCUS项目),有望建成为国内最大CCUS 全产业链示范基地。中国科学院过程工程研究所在四川达州开展了5万吨/年钢渣矿化工业验证项目。浙江大学等在河南强耐新材股份有限公司开展了 CO2深度矿化养护制建材万吨级工业试验项目。四川大学联合中石化等公司在低浓度尾气 CO2直接矿化磷石膏联产硫基复合肥研发技术方面取得良好进展。

  虽然中国CCUS技术目前已经实现了较大进展,但要实现规模化发展仍存在着经济、市场、技术、环境和政策等多方面的困难和问题,仍面临许多阻力和挑战。

  1. CCUS项目成本普遍较高,尚未形成产业集群。在实际应用中,高昂的投资所需成本及运行成本阻碍了CCUS项目的顺利推进。但油价上涨可以大幅度提升 CO2承受成本,对于有一定承受力的油田,油价每增加10美元/桶,其承受成本将增加12~92元/吨,但只有不到1/4的油田可承受200元/吨以上的来源成本 (捕集+压缩+运输成本)。从煤电行业来看,情况似乎更加不容乐观。在现存技术条件下,煤电示范项目安装碳捕集装置后,捕集每吨 CO2将额外增加140~600元/吨的运行成本,直接引发发电成本大幅度的增加,没办法实现减排收益,极度影响着企业组织CCUS示范项目的积极性。

  2. CCUS产业关键技术有待进一步突破,资金支持力度仍需加大。若要推动第二代燃煤电厂碳捕集技术在2030年示范完成并投入商业化运营,应进一步增加政策扶持和融资力度。同时,燃烧前处理技术仍属新兴技术,发电机成本比较高,需要加快研发技术步伐。另一方面,受现有的CCUS技术水平的制约,在项目部署时将使一次能耗增加10%~20%甚至更多,效率损失很大,严重阻碍着CCUS技术的推广和应用。要迅速改变这样的情况就需要更加多的资金投入。

  3. 商业模式尚未成熟,产业高质量发展面临多重阻碍。全流程CCUS示范项目涉及电力、煤化工、钢铁、油气等多个行业的不同企业,项目的实施普遍面临收益分享、责任分担和风险分担等难题,要建立有效的协调机制或行业规范,以及长期公平的合作模式,有效解决气源供给、管网输送、地企关系等难题,以此来实现CCUS项目各环节的良好对接。

  根据《中国碳捕集利用与封存技术发展路线)》,随着成本降低、技术进步、政策激励,CCUS技术的产值规模有望在2025年超过200亿元/年,到2050年超过3300亿元/年,按保守情形估计2025-2050年平均年增长率为11.87%。尽管CCUS目前仍面临很多困难和挑战,但长久来看,低成本、商业化、集群化规模部署是CCUS大的发展的新趋势,也是国家实现碳达峰碳中和目标的重大需求。

  特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更加多信息而非盈利之目的,同时并不意味着赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权属于原本的作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

  近日,国家标准化管理委员会发布关于下达碳达峰碳中和国家标准专项计划及有关标准外文版计划的通知,华能清能院联合中国标准化研究院等单位主编的3项国家标准获批立项,分别为《烟气二氧化碳捕集压缩装置运行与管理规范》、《火电厂碳封存CO2检测的新方法》和《二氧化碳捕集第1部分:电厂燃烧后CO2捕集性能

  近日,中国能建建筑集团承建的华能陇东能源基地百万吨级二氧化碳捕集利用与封存研究及示范项目基础首方混凝土开始浇筑,标志着项目郑重进入整体的结构施工阶段。该项目位于甘肃省庆阳市华能陇东能源基地,依托基地正宁2×1000兆瓦调峰煤电工程建设,采用燃烧后化学吸收二氧化碳捕集工艺路线,年捕集二氧

  新能源开发利用规模取得历史性突破,发电量为2022年的3.4倍;新材料产量比上年增长近六成;二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)项目二氧化碳年注入量突破150万吨……2023年,中国石油“双碳三新”业务蒸蒸日上、捷报频传,一年三跨步,一步一台阶,绿色发展动能澎湃。2023年,中国石油全面贯彻落实党的二

  1月9日下午,中国中煤党委书记、董事长王树东在集团总部会见重庆市綦江区委书记姜天波,双方就中国中煤在綦产业高质量发展等方面做深入交流。党委常委、副总经理倪嘉宇,綦江区政府副区长李炜参加会见。王树东对姜天波一行的到访表示欢迎,介绍了中国中煤生产经营、产业布局、转型发展、科学技术创新等情况,以

  12月26日,集团公司科技与信息化部组织召开国家能源煤基能源碳捕集利用与封存研发技术中心(以下简称国家CCUS研发中心)工作研讨会,研究讨论国家CCUS研发中心建设运行和科研规划,并对国家CCUS研发中心后续工作进行了部署。会议指出,集团公司作为全球最大的煤基能源企业,率先开展CCUS技术研发和产业

  中国石油集团董事长、党组书记戴厚良新年致辞日月其迈,时盛岁新。值此2024年来临之际,我谨代表集团公司党组和集团公司,向奋斗在国内外各条战线上的广大干部员工及离退休老同志、员工家属,向关心支持公司发展的各级领导、合作伙伴和各路朋友致以诚挚的问候和新年的祝福!回首过去一年,成绩斐然、可

  12月24日,在华润水泥(昌江)有限公司厂区内,飞灰及危废处置项目和碳中和研发平台建设项目启动建设。碳中和研发平台一期项目包括建设海南首个年捕集利用6万吨二氧化碳项目。该项目将使用碳捕集利用与封存技术,将捕碳、固碳、用碳产业化,实现二氧化碳资源化利用,为海南“双碳”工作作出积极贡献。

  12月19日,国家发展改革委等部门印发《锅炉绿色低碳高水平质量的发展行动方案》,《方案》明确了总体要求、主要目标和重点任务,对锅炉生产制造、建设运行、回收利用等环节作出全链条系统安排。《方案》明白准确地提出,到2025年,工业锅炉、电站锅炉平均运行热效率较2021年分别提高5个百分点和0.5个百分点;到2030

  12月3日~7日中国华能集团清洁能源技术研究院CCUS团队在阿联酋迪拜参加《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》第二十八次缔约方大会(COP28)中国角边会会上,华能清能院副总工程师郜时旺受邀参加了由生态环境部主办的“中国碳捕集利用与封存(CCUS)新进展”边会,并作题为“中国华能集团CCUS项目简介——煤炭去

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  为深入贯彻落实上级关于碳达峰碳中和重大战略决策部署,为稳步有序推进我市绿色低碳技术创新,温岭市科技局牵头组织起草了《温岭市碳达峰碳中和科技创新行动方案(征求意见稿)》,现面向社会公开征求意见。温岭市碳达峰碳中和科技创新行动方案(征求意见稿)为贯彻落实《浙江省碳达峰碳中和科技创新行

  阿布扎比国家石油公司(ADNOC)9月6日发布信息,将开发中东和北非地区最大的碳捕获项目之一。这家阿联酋国营能源公司表示,哈布尚碳捕集、利用和封存项目将能够在地下深处的地质构造中捕获并永久储存每年多达150万吨的二氧化碳。该项目将由ADNOCGas公司建造,运营和维护,将包括Habshan天然气加工厂的

  阿布扎比国家石油公司(ADNOC)于近日宣布一个最终投资决策,将开发一个项目来提高碳捕获能力。根据ADNOC的声明,该项目旨在从Habshan天然气田每年捕获150万吨二氧化碳。这一个项目将采用一种称为提高石油采收率的技术,将被捕获的二氧化碳气体注入油田以增加产量。同时,这些二氧化碳也将永久储存于地下

  据路透社报道,德国主要工业公司敦促总理奥拉夫·朔尔茨政府在今年年底前宣布其碳捕获和储存(CCS)战略。在过去几年中,CCS不仅在德国,而且在整个世界都受到了批评,认为该技术的商业可行性有限,而且实际上导致了化石燃料的长期使用。2012年,德国颁布了一项法律,限制CCS的使用,赋予联邦各州否决权

  近日,河钢集团舞钢公司一批加钒铬钼钢板成功交付国外客户,将应用于世界上最大的碳捕获项目——美国路易斯安纳州DarrowBlue(达罗蓝色能源)项目的关键设备制造。该批钢板各项性能全部通过法国船级社和客户认证,达到国际领先水平。河钢全方面推进技术升级,不断加大研发力度,大力拓展市场空间。舞钢积

  挪威的碳捕获公司AkerCarbonCapture近日宣布与沙特阿美达成合作协议,旨在探索在沙特阿拉伯部署碳捕获、利用和封存(CCUS)以及工业模块化解决方案的机会。根据双方签署的谅解备忘录,AkerCarbonCapture将提供模块化碳捕获厂和售后服务,专注于通过CCUS技术减少和消除工业和能源领域的碳排放。此外,双

  北极星碳管家网获悉,据油气新闻网6月11日报道,欧盟委员会表示,该委员会正在制定计划,以加快对捕获和储存二氧化碳排放的投资。由于欧盟正准备到2050年将其温室气体净排放量削减至零。在一项关于该计划的公众咨询中,欧盟委员会表示,由于开发储存地点的高成本等因素,用于捕获和储存二氧化碳的地下

  4月21日报道,根据一份“联盟”计划草案,欧盟和挪威旨在共同开发基础设施,以捕获和储存二氧化碳,并扩大欧洲的可再生氢生产。该计划将于周一(4月24日)在比利时奥斯坦德举行的欧洲国家领导人和能源部长峰会上宣布,会议的重点将是使北海成为海上可再次生产的能源和清洁工业技术的引擎。据路透社看到的一份

  北极星碳管家网获悉,冰岛碳封存公司Carbfix公司新的碳捕获与储存(CCS)示范厂现已在ON电力公司的Nesjavellir地热发电厂开始运行。CCS示范厂可以捕获地热电厂排放的所有二氧化硫和98%的二氧化碳,并将其注入到电厂注入点地下的玄武岩中。示范厂的年捕获能力约为3000吨二氧化碳和1000吨二氧化硫,相当于

  碳捕获、封存与利用(CCUS)是通过从源头或从大气中去除二氧化碳来减少碳排放,并将捕集到的二氧化碳储存起来或利用的一种方法。据国际能源署(IEA)预测,在未来的50年内,利用CCUS技术改造现有的发电厂和工厂,可减排6000亿吨CO2,相当于目前年排放量的17倍。CCUS技术的大规模应用不但可以大幅度

  据世界石油网3月13日报道,英国财政大臣杰里米·亨特将在下周的预算中宣布200亿英镑(240亿美元)用于未来20年的国内碳捕获项目,因为英国寻求实现净零目标并刺激绿色就业。亨特在一份电子邮件声明中说:“是时候重新再启动清洁能源了。”该声明还透露了推动英国核能发电的计划。他说,这些措施将“有助于

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  9月11日,中国能建广东院与巴斯夫在湛江签署合作意向书,双方将在可再次生产的能源领域建立合作伙伴关系,携手打造绿色合作典范,为低碳绿色发展贡献力量。巴斯夫高级副总裁、中国新一体化基地负责人兼巴斯夫一体化基地(广东)有限公司总经理林汉平,广东院党委副书记、总经理彭雪平代表双方在合作意向书上

  据站报道,在过去一年多以来,由于美国慷慨的联邦税收优惠和企业气候承诺,寻求将二氧化碳注入岩层进行永久封存(CCS)的项目开发商的许可证申请数量从14份激增至119份,导致负责审批的美国环保局应接不暇。美国环保局承认,为实现国家的气候目标,需要普遍的使用碳捕集和封存技术。但该机

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  6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程建设项目在南海东部海域正式投用,开始规模化向海底地层注入伴随海上石油开采产生的二氧化碳。该项目的成功投用标志着我国已拥有海上二氧化碳捕集、处理、注入、封存和监测的全套技术和装备体系,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白,对我国实现碳达峰碳中和目

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  19日6时许,随着对讲机传来“启动”的指令,位于南海珠江口盆地的中国海油恩平15-1平台响起设备轰鸣声,喷涂有蓝色“中国海油”字体的马达钻具开始缓慢下沉入海。恩平15-1平台正式开启二氧化碳回注井钻井作业。这是我国第一口海上二氧化碳回注井。恩平15-1平台是目前亚洲最大的海上石油生产平台,去年1

  近日,在实施了我国首个二氧化碳封存示范工程的中国海油又一绿色示范项目完成“落户”进入实施阶段,获得批复的项目名为伴生气回收脱碳及二氧化碳封存项目,在中国海油有限深圳分公司惠州32-5平台实施。这是我国首个海上膜脱碳示范工程建设项目,对于探索发展CCUS和海洋碳汇技术、打造世界一流清洁低碳综合

  北极星碳管家网获悉,近日,朝阳城发东旭新能源有限公司成立,法定代表人为王威,注册资本1亿人民币,营业范围包括非煤矿山矿产资源开采;生物质燃气生产和供应;生物质能技术服务;碳减排、碳转化、碳捕捉、碳封存技术研发;充电桩销售等。股东信息显示,朝阳城发东旭新能源有限公司由东旭蓝天全资子

  北极星碳管家网获悉,2月22日,西安中锑新能源科技有限公司成立,法定代表人为王波涛,注册资本1000万人民币,经营范围有新兴能源研发技术;电池制造;新材料技术研发;碳减排、碳转化、碳捕捉、碳封存技术研发;金属结构销售等。股东信息数据显示,该公司由北京中锑技术中心(有限合伙)、西藏华钰矿业

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