CCUS技术体系、减排需求与潜力分析

最佳答案 匿名用户编辑于2023/07/19 14:33

CCUS技术体系涵盖CO2捕集技术、 运输技术、利用技术以及地质封存技术。随着技术推陈出新,这一技术 体系正在逐步完善和丰富。

1.CCUS技术体系

CO2捕集技术正在由第一代向第二代 过渡,第三代技术也开始崭露头角。第一 代捕集技术是指现阶段已完成工程示范 并投入商业运行的技术,如传统的燃烧 后化学吸收技术、燃烧前物理吸收技术 等。第二代捕集技术是指能够在2025年 进行商业部署的捕集技术,如基于新型吸 收剂的化学吸收技术、化学吸附技术等。 第三代捕集技术又称变革性技术,是指能 够在2035年开始投入商业运行的技术,如 化学链燃烧技术等。 CO2运输技术正由传统的罐车和船 舶运输向陆上管道和海底管道运输发 展。中国CO2输送管道在输量、管径、距 离等方面呈现规模化趋势,管输规模突 破百万吨,管输压力迈入超临界范围, 管输经济优势日渐明显。 CO2利用技术正在由较早的CO2地 质利用实现能源资源增采,如CO2强化 石油开采(CO2-EOR)、强化煤层气开采 (CO2-ECBM)等,向CO2化工利用和生 物利用拓展,逐步实现高附加值化学品合 成、生物产品转化等绿色碳源利用方式。

CO2封存技术按照地质封存体的不 同,可分为陆上咸水层封存、海上咸水层 封存、枯竭油气田封存等。近年来,中国 部分企业开始探索离岸封存的可行性,为 未来沿海地区CO2大规模封存探路。 除上述CCUS技术环节外,CCUS框 架内的技术耦合集成形成了若干新兴的 技术概念,如CO2捕集-转化一体化、CO2 捕集-矿化一体化等。这些技术能够在 不同尺度实现能量集约利用,进而降低 CCUS技术的减排成本。

2.CCUS技术减排需求与潜力

(1) 各行业CCUS减排需求

综合分析CCUS技术在全行业的应 用及其未来减排需求,预测碳达峰碳中 和目标下中国CCUS减排需求为:2025年 约为2400万吨/年(1400~3100万吨/年), 2030年将增长到近1亿吨/年(0.58~1.47 亿吨/年),2040年预计达到10亿吨/年左 右(8.85~11.96亿吨/年),2050年将超过 20亿吨/年(18.7~22.45亿吨/年),2060 年约为23.5亿吨/年(21.1~25.3亿吨/年) 。分行业看,考虑到中国目前的 发电装机容量和能源安全的硬约束,火 电行业将是CCUS的应用重点,预计2060 年可通过CCUS实现约10亿吨/年的CO2 减排量;钢铁、水泥、化工等行业在提高 生产效率和达到生产峰值后将仍有部分 CO2需要通过CCUS实现减排;到碳中和 前夕,国内仍将有一部分温室气体排放无 法通过常规技术手段完成减排,BECCS、 DAC技术预计将贡献5~8亿吨/年的CO2 移除量。

(2) 源汇匹配潜力

中国理论 C O 2地质封存容量约为 1.21~4.13万亿吨,主要包括咸水层、油 气田等地质构造。中国油田主要 集中于松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯 盆地和准噶尔盆地,已探明油田可封存 约200亿吨CO2,其中适宜封存的油藏容 量约50亿吨CO2。中国气藏主要分布于 鄂尔多斯盆地、四川盆地、渤海湾盆地 和塔里木盆地,中国已探明气藏最终可 封存约150亿吨CO2。深部咸水层的封存 容量为0.16~2.42万亿吨,塔里木盆地、 鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地、 珠江口盆地等大中型沉积盆地,封存容 量较大,封存条件相对较好。

从源汇分布情况看,中国新疆、陕 西、内蒙古等西北地区化石能源资源丰 富,与塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等陆上 封存地匹配度较高。东北、华北和川渝 地区碳源与渤海湾盆地、松辽盆地、四 川盆地和苏北盆地等大中型沉积盆地空 间匹配相对较好。华东大部分地区和华 南地区能源消费密集,CO2大量集中排 放,陆上适合封存的盆地少、封存容量 小,且受人口密集分布等影响,封存选 址较为困难;近海盆地具有分布广、封存 容量大、安全与稳定性高等优势,可根据 源汇匹配情况考虑实施海上地质封存的 可行性。