中國石油大學(北京)主辦的“2018年碳捕獲利用與封存技術論壇”日前在北京舉辦, CCUS技術(碳捕獲、利用與封存)作為二氧化碳減排途徑之一,成為與會專家學者們共同關注的話題。
CCUS一直是近年來國際領域應對氣候變化的熱點問題。IPCC(聯合國政府間氣候變化專門委員會)最新研究結果顯示:幾乎所有氣候變暖的警告場景都需要CCUS。無論是政府還是能源企業,亦或是可持續發展以及人與自然和諧共生,CCUS作為低碳發展的必由之路,將在世界能源領域扮演重要角色。
碳減排迫在眉睫
CCUS將扮演何種角色?
作為主要溫室氣體,二氧化碳在大氣中的含量由工業革命前的280毫克/升上升到目前的396毫克/升,約占溫室氣體總量的65%。據全球碳捕集研究院發布的報告預警,如果碳排放沒有大幅減少,預計到本世紀末全球升溫將超過2攝氏度。
據中國工程院院士李陽介紹,自2006年我國成為全球最大的碳排放國家以來,碳排放量約占全球總量的四分之一,減排壓力和應對氣候變化的壓力日益增大。
據國際能源署(IEA)預計,二氧化碳捕集與封存的減排貢獻度將占全球總減排量的19%。一段時間內,我國的能源結構仍以煤炭為主,CCUS在煤炭規模化清潔利用,尤其在煤化工、火力發電、鋼鐵等行業具有應用空間。
CCUS除了有助于大幅削減燃煤發電領域的碳排放,利用二氧化碳驅油還可大幅提高采收率,緩解石油對外依存度不斷上升所帶來的能源安全挑戰。據吉林油田公司總工程師王峰介紹,吉林油田利用二氧化碳驅油效果明顯,并且在驅油過程中,可實現二氧化碳的有效封存,“預計到2020年,CCUS可為吉林油田減碳460萬噸。”
機遇與挑戰并存
CCUS何去何從?
隨著我國經濟進入高質量發展階段,CCUS成為我國能源系統低碳轉型的一個重要選擇。CCUS的發展,在政策導向、技術積累、應用市場等維度面臨著諸多機遇。
從政策層面上來說,CCUS被列入《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》以及《“十三五”應對氣候變化科技創新專項規劃》,有關二氧化碳的捕集、運輸、利用、埋存等方面的環境評價體系正在逐步完善。
從技術層面上來說,我國掌握了碳捕集裝備的制造、強化采油、防腐等技術,基本形成相應產業鏈,積累了一定的技術經驗。目前,國內已有一批由大型企業主導實施的相關項目正在進行。
從應用市場上來看,我國擁有廣闊的發展前景。據中國石化聯合會副會長李潤生介紹,2016~2030年,我國石油、天然氣、煤炭和可再生能源消費總量年均增速將達到2.3%,二氧化碳排放量年均增速1.8%,到2030年,我國二氧化碳年排放總量約119億噸。二氧化碳將廣泛用于包括食品工業、化學工業、消防和農業在內的各個領域。此外,二氧化碳基聚合物的應用也是未來發展的方向之一。
但同時,我國CCUS的發展也面臨著一系列的挑戰。
一方面,在現有的技術條件下,CCUS的捕集能耗和成本較高,這將影響應用的規模,使得驅油和埋存的收益無法得到充分體現;另一方面,我國CCUS試驗示范還處于起步階段,缺乏大規模、全流程的項目示范經驗,也存在著一定的隱患。此外,還需要相關法律法規的建立健全,產學研合作平臺的建設。資源整合以及完善產業鏈協作機制、投資融資機制等都需要一個較長的時間。
中國石油在行動
CCUS在探索中成熟
目前我國已投運的CCUS示范項目,其捕集的二氧化碳以各種形式再利用或以提高石油采收率為主。例如,中國石油在吉林油田開展的二氧化碳捕集、驅油與封存一體化項目,目前已進入工業化的推廣階段。
作為CCUS技術在中國石油應用的先驅單位,目前吉林油田已建成二氧化碳注氣站3座,應用CCS-EOR技術使二氧化碳階段埋存率保持在96%以上,保障了長嶺氣田高含二氧化碳天然氣的清潔生產。
截至7月末,由吉林油田具體實施的國家“863”重點科研項目、中國石油重大科技專項——二氧化碳捕集、埋存與提高采收率項目,4年多累計捕集埋存二氧化碳170萬噸,增產原油70余萬噸。
在推進“三低”油田高效開發的同時,實現了環保生產、綠色發展,為我國在國際舞臺樹立負責任大國形象做出了貢獻。僅今年前7個月,吉林油田就埋存二氧化碳70萬噸,驅油0.7萬噸,埋存相當于燃燒近33萬噸煤所產生的二氧化碳。
此外,中國石油還與神華集團展開合作。2014年,兩家單位與中國石化聯合會合作,成立了陜甘寧內蒙古二氧化碳捕集驅油和封存工作領導小組,實施10萬噸/年先導性CCUS試驗項目和100萬噸/年規模化示范項目。同時,攜手完成了商業模式和相關政策的研究,力爭將CCUS一體化技術做大做強并加以商業化推廣,開創了國內CCUS跨企業合作的典范。
中國石油勘探開發研究院副院長宋新民指出,大量研究和實踐證明,注氣技術是深層低滲透、超低滲、致密油和潛山等復雜油藏有效開發的利器,是目前能“看得見”的低滲油田三次采油技術,“是直接關乎公司有質量、有效益、可持續發展的戰略。”
對于以中國石油為代表的油企來說,在主力油田先后進入開發中后期、新增儲量劣質化加劇的現狀下,二氧化碳驅油不僅是穩產上產的戰略選擇,也將成為未來國內油氣發展的強勁驅動力。
據中國石油勘探開發研究院的數據顯示,全國約130億噸原油地質儲量適合二氧化碳驅油,可提高采收率15%,增加可采儲量19.2億噸,并封存二氧化碳約47億~55億噸;若考慮全部油藏潛力,封存量將達150億噸以上。(記者張偉建 實習記者丁冠洋)
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