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CCUS:一条低碳发展的未来路径

2018-10-30    来源:中国石油报
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[ 导读 ]:据国际能源署(IEA)预计,二氧化碳捕集与封存的减排贡献度将占全球总减排量的 19%。一段时间内,我国的能源结构仍以煤炭为主,CCUS 在煤炭规模化清洁利用,尤其在煤化工、火力发电、钢铁等行业具有应用空间。
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中国石油大学(北京)主办的“2018 年碳捕获利用与封存技术论坛”日前在北京举办, CCUS 技术(碳捕获、利用与封存)作为二氧化碳减排途径之一,成为与会专家学者们共同关注的话题。
 
CCUS 一直是近年来国际领域应对气候变化的热点问题。IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)最新研究结果显示:几乎所有气候变暖的警告场景都需要 CCUS。无论是政府还是能源企业,亦或是可持续发展以及人与自然和谐共生,CCUS 作为低碳发展的必由之路,将在世界能源领域扮演重要角色。
 
碳减排迫在眉睫
 
CCUS将扮演何种角色?
 
作为主要温室气体,二氧化碳在大气中的含量由工业革命前的 280 毫克/升上升到目前的 396 毫克/升,约占温室气体总量的 65%。据全球碳捕集研究院发布的报告预警,如果碳排放没有大幅减少,预计到本世纪末全球升温将超过 2 摄氏度。
 
据中国工程院院士李阳介绍,自 2006 年我国成为全球最大的碳排放国家以来,碳排放量约占全球总量的四分之一,减排压力和应对气候变化的压力日益增大。
 
据国际能源署(IEA)预计,二氧化碳捕集与封存的减排贡献度将占全球总减排量的 19%。一段时间内,我国的能源结构仍以煤炭为主,CCUS 在煤炭规模化清洁利用,尤其在煤化工、火力发电、钢铁等行业具有应用空间。
 
CCUS 除了有助于大幅削减燃煤发电领域的碳排放,利用二氧化碳驱油还可大幅提高采收率,缓解石油对外依存度不断上升所带来的能源安全挑战。据吉林油田公司总工程师王峰介绍,吉林油田利用二氧化碳驱油效果明显,并且在驱油过程中,可实现二氧化碳的有效封存,“预计到 2020 年,CCUS 可为吉林油田减碳 460 万吨。”
 
机遇与挑战并存
 
CCUS何去何从?
 
随着我国经济进入高质量发展阶段,CCUS 成为我国能源系统低碳转型的一个重要选择。CCUS 的发展,在政策导向、技术积累、应用市场等维度面临着诸多机遇。
 
从政策层面上来说,CCUS 被列入《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》以及《“十三五”应对气候变化科技创新专项规划》,有关二氧化碳的捕集、运输、利用、埋存等方面的环境评价体系正在逐步完善。
 
从技术层面上来说,我国掌握了碳捕集装备的制造、强化采油、防腐等技术,基本形成相应产业链,积累了一定的技术经验。目前,国内已有一批由大型企业主导实施的相关项目正在进行。
 
从应用市场上来看,我国拥有广阔的发展前景。据中国石化联合会副会长李润生介绍,2016~2030 年,我国石油、天然气、煤炭和可再生能源消费总量年均增速将达到 2.3%,二氧化碳排放量年均增速 1.8%,到 2030 年,我国二氧化碳年排放总量约 119 亿吨。二氧化碳将广泛用于包括食品工业、化学工业、消防和农业在内的各个领域。此外,二氧化碳基聚合物的应用也是未来发展的方向之一。
 
但同时,我国 CCUS 的发展也面临着一系列的挑战。
 
一方面,在现有的技术条件下,CCUS 的捕集能耗和成本较高,这将影响应用的规模,使得驱油和埋存的收益无法得到充分体现;另一方面,我国 CCUS 试验示范还处于起步阶段,缺乏大规模、全流程的项目示范经验,也存在着一定的隐患。此外,还需要相关法律法规的建立健全,产学研合作平台的建设。资源整合以及完善产业链协作机制、投资融资机制等都需要一个较长的时间。
 
中国石油在行动
 
CCUS在探索中成熟
 
目前我国已投运的 CCUS 示范项目,其捕集的二氧化碳以各种形式再利用或以提高石油采收率为主。例如,中国石油在吉林油田开展的二氧化碳捕集、驱油与封存一体化项目,目前已进入工业化的推广阶段。
 
作为 CCUS 技术在中国石油应用的先驱单位,目前吉林油田已建成二氧化碳注气站 3 座,应用 CCS-EOR 技术使二氧化碳阶段埋存率保持在 96% 以上,保障了长岭气田高含二氧化碳天然气的清洁生产。
 
截至7月末,由吉林油田具体实施的国家“863”重点科研项目、中国石油重大科技专项——二氧化碳捕集、埋存与提高采收率项目,4年多累计捕集埋存二氧化碳 170 万吨,增产原油 70 余万吨。
 
在推进“三低”油田高效开发的同时,实现了环保生产、绿色发展,为我国在国际舞台树立负责任大国形象做出了贡献。仅今年前 7 个月,吉林油田就埋存二氧化碳 70 万吨,驱油 0.7 万吨,埋存相当于燃烧近 33 万吨煤所产生的二氧化碳。
 
此外,中国石油还与神华集团展开合作。2014 年,两家单位与中国石化联合会合作,成立了陕甘宁内蒙古二氧化碳捕集驱油和封存工作领导小组,实施 10 万吨/年先导性 CCUS 试验项目和 100 万吨/年规模化示范项目。同时,携手完成了商业模式和相关政策的研究,力争将 CCUS 一体化技术做大做强并加以商业化推广,开创了国内 CCUS 跨企业合作的典范。
 
中国石油勘探开发研究院副院长宋新民指出,大量研究和实践证明,注气技术是深层低渗透、超低渗、致密油和潜山等复杂油藏有效开发的利器,是目前能“看得见”的低渗油田三次采油技术,“是直接关乎公司有质量、有效益、可持续发展的战略。”
 
对于以中国石油为代表的油企来说,在主力油田先后进入开发中后期、新增储量劣质化加剧的现状下,二氧化碳驱油不仅是稳产上产的战略选择,也将成为未来国内油气发展的强劲驱动力。
 
据中国石油勘探开发研究院的数据显示,全国约 130 亿吨原油地质储量适合二氧化碳驱油,可提高采收率 15%,增加可采储量 19.2 亿吨,并封存二氧化碳约 47 亿~55 亿吨;若考虑全部油藏潜力,封存量将达 150 亿吨以上。
 
作者: 记者 张伟建 实习记者 丁冠洋
 
 
图片:中国石油大学新闻网
 
 
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