來源:中國石化報(bào) 時(shí)間:2023-12-01 12:18
要實(shí)現(xiàn)國際能源署的控溫目標(biāo),CCUS項(xiàng)目是不可或缺的存在,如何將其從愿景落實(shí)到行動(dòng)中,仍是當(dāng)前全世界面臨的難題
●盧雪梅
近期,中美兩國關(guān)于加強(qiáng)合作應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)的陽光聲明表示,爭(zhēng)取2030年前,各自推進(jìn)至少5個(gè)工業(yè)和能源領(lǐng)域碳捕集、利用與封存(CCUS)大型合作項(xiàng)目。碳捕集也將是在迪拜舉行的第28屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)(COP28)的重要議題之一。近年來CCUS項(xiàng)目受到了一些質(zhì)疑,項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性、運(yùn)營規(guī)?;目赡苄浴⑴c化石燃料的“親源”性等都成為“槽點(diǎn)”。然而要實(shí)現(xiàn)國際能源署(IEA)可持續(xù)發(fā)展情景下的控溫目標(biāo)(即2050年全球每年捕集56億噸二氧化碳,將升溫控制在不高于工業(yè)革命以來的1.5攝氏度),CCUS項(xiàng)目卻是不可或缺的存在。
從眾說紛紜到實(shí)踐落地,CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛在驅(qū)動(dòng)力來自2050年實(shí)現(xiàn)年捕集56億噸二氧化碳的目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)異常艱巨,但如果能秉持技術(shù)中立原則,加強(qiáng)各方協(xié)作并從油氣項(xiàng)目中取經(jīng),以全球合作的形式采取標(biāo)準(zhǔn)化方法推動(dòng)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展并實(shí)現(xiàn)其大規(guī)模增長,并非遙不可及。而如何將CCUS愿景落實(shí)到行動(dòng)中,仍是當(dāng)前全世界面臨的難題。
秉持技術(shù)中立原則
技術(shù)中立原則又稱不偏重任何技術(shù)手段的原則,是目前世界各國和國際組織在電子商務(wù)立法中共同遵守的基本原則之一。具體而言,是對(duì)技術(shù)手段一視同仁,不將對(duì)某一特定技術(shù)的理解作為法律規(guī)定的基礎(chǔ)而歧視其他形式的技術(shù),即既不能要求或采用某種特定的技術(shù),也不能阻礙未來技術(shù)的發(fā)展。引申到CCUS項(xiàng)目,則意味著允許與CCUS相關(guān)的技術(shù)百舸爭(zhēng)流,不偏重或偏廢特定技術(shù),以期最終尋得最佳路徑。當(dāng)下,全球CCUS項(xiàng)目數(shù)量不斷增長,但總體而言該領(lǐng)域仍處于相對(duì)萌芽階段,需要各界保持開放的心態(tài),不斷測(cè)試不同CCUS技術(shù)的功能和效果。
參與CCUS整個(gè)價(jià)值鏈的公司有機(jī)會(huì)深入了解項(xiàng)目交付的各個(gè)階段,更有利于形成一種項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合思考的合作方式,以便將不同階段和方法間的散點(diǎn)連綴成面,快速推動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)行。
開展CCUS項(xiàng)目往往面臨著全新考驗(yàn),沒有既往經(jīng)驗(yàn)可借鑒,且有些項(xiàng)目往往相對(duì)規(guī)模很大,此時(shí),如何降低風(fēng)險(xiǎn)就成為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)關(guān)注的重點(diǎn)。以技術(shù)中立原則開展CCUS項(xiàng)目要求項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)每個(gè)關(guān)鍵技術(shù)都進(jìn)行技術(shù)可行性研究,如與現(xiàn)有設(shè)施(如發(fā)電廠)的結(jié)合,規(guī)格及與其他地方所實(shí)施技術(shù)的對(duì)比等。供應(yīng)商也應(yīng)參與相關(guān)研究,以確認(rèn)最佳設(shè)計(jì)和設(shè)備規(guī)格。
供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)化
在能源領(lǐng)域,尤其是油氣行業(yè),供應(yīng)鏈的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和可復(fù)制性都廣為人知,而CCUS下一步的發(fā)展也需要采取這一做法。就CCUS項(xiàng)目而言,如果供應(yīng)鏈跟不上,即使是最精心的前端工程和設(shè)計(jì)(FEED)也無法有效實(shí)施。目前,CCUS項(xiàng)目涉及的壓縮機(jī)和非金屬管道等關(guān)鍵設(shè)備,都需要技術(shù)提供方努力適應(yīng)CCUS相關(guān)新應(yīng)用和項(xiàng)目需求,以設(shè)計(jì)和試驗(yàn)不同的CCUS概念。
CCUS相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該尋求機(jī)會(huì),大規(guī)模、快速、低成本地設(shè)計(jì)和構(gòu)建模塊,根據(jù)需要在所有CCUS項(xiàng)目中推廣。與此同時(shí),專業(yè)知識(shí)和詳細(xì)的項(xiàng)目規(guī)劃仍然重要,而項(xiàng)目開發(fā)人員能掌握并熟悉應(yīng)用各標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品或工具,則將大幅精簡(jiǎn)和加快CCUS項(xiàng)目的進(jìn)程。
從油氣行業(yè)“取經(jīng)”
CCUS的基本技術(shù)概念其實(shí)并不新鮮。20世紀(jì)70年代以來,提高石油采收率一直是油氣行業(yè)的常規(guī)技術(shù)。CCUS中使用的許多技術(shù)和裝備都源于油氣行業(yè),從反應(yīng)塔和交換器到泵和管道,無一不與油氣行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。
目前CCUS產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一是如何高效運(yùn)營二氧化碳管道。此時(shí),天然氣管道設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營過程中積累的經(jīng)驗(yàn)就具有極大的參考價(jià)值。油氣領(lǐng)域的慣用方法或原則,如嚴(yán)密的泄漏檢測(cè)和嚴(yán)格的安全作業(yè)流程都可移植到CCUS項(xiàng)目中來,為捕集、利用與封存二氧化碳建立一套可靠和簡(jiǎn)化的方案。
對(duì)CCUS產(chǎn)業(yè)而言,將捕集技術(shù)與現(xiàn)有資產(chǎn)相結(jié)合具有巨大的商業(yè)意義,設(shè)施共享則成為一種必然。這意味著,無論CCUS項(xiàng)目的實(shí)施地是在水泥廠、石化廠還是發(fā)電廠,都必須確保項(xiàng)目員工掌握諸如集成冷卻水、電力和控制系統(tǒng)等設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn),才能保證項(xiàng)目的不間斷運(yùn)行。
政策扶持
毫無疑問, CCUS項(xiàng)目的推廣速度離不開所在地的政策支持。美國為CCUS項(xiàng)目提供了《通貨膨脹削減法案》(IRA)和碳捕集與封存稅收優(yōu)惠政策(45Q)的稅收抵免條款,效果立桿見影。與此同時(shí),歐盟也于今年3月推出《凈零工業(yè)法案》,可以預(yù)見歐洲大陸也將在CCUS項(xiàng)目推廣方面取得類似進(jìn)展。
我國雖然沒有全國的稅收減免政策,但各地都出臺(tái)了補(bǔ)貼政策。如北京通州區(qū)2021年起對(duì)獲得碳中和認(rèn)證的企業(yè)最高一次性補(bǔ)助50萬元;北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)對(duì)2021年獲得碳中和認(rèn)證的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)或獲得碳中和認(rèn)證的已納入城市更新的園區(qū)一次性獎(jiǎng)勵(lì)50萬元;杭州市2021年9月推出碳達(dá)峰科創(chuàng)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)勵(lì)500萬元;深圳出臺(tái)工業(yè)碳中和補(bǔ)貼政策,單個(gè)項(xiàng)目資助金額不超過1000萬元;廣州市發(fā)布碳達(dá)峰、碳中和獎(jiǎng)勵(lì)辦法,最高補(bǔ)貼達(dá)1000萬元等。
目前我國CCUS技術(shù)仍處于研發(fā)與示范階段,已投運(yùn)和建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目約40個(gè),多以石油、煤化工、電力行業(yè)小規(guī)模的捕集驅(qū)油示范為主,缺乏大規(guī)?;蛉鞒坦I(yè)化項(xiàng)目。我國試點(diǎn)示范項(xiàng)目的投資主要來源于重點(diǎn)國有企業(yè),民營資本參與度較低。2022年6月27日,中國海油、廣東省發(fā)展改革委、殼牌、??松梨诤炇鹆恕洞髞啚彻I(yè)園區(qū)二氧化碳捕集利用及封存集群研究項(xiàng)目諒解備忘錄》,這將是我國首個(gè)千萬噸級(jí)海上CCUS集群項(xiàng)目。同年8月29日,中國石化宣布,我國最大的碳捕集、利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘?、國?nèi)首個(gè)百萬噸級(jí)CCUS項(xiàng)目——“齊魯石化—?jiǎng)倮吞锇偃f噸級(jí)CCUS項(xiàng)目”正式注氣運(yùn)行,標(biāo)志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入技術(shù)示范中后段——成熟的商業(yè)化運(yùn)營階段。
除了美國、歐洲和中國,全球其他地區(qū)也有所行動(dòng),其中東南亞和澳大利亞最活躍,中東地區(qū)在CCUS項(xiàng)目的未來發(fā)展方面也具有成為戰(zhàn)略中心的優(yōu)勢(shì),匯集了極好的技能、技術(shù)和地理?xiàng)l件,其中一些國家有可能成為潛在的CCUS強(qiáng)國。
因地制宜
各國開展CCUS項(xiàng)目的條件各不相同,一些地區(qū)擁有理想的地質(zhì)條件,可供二氧化碳注入存儲(chǔ),比如英國有北海的枯竭油氣藏,又有現(xiàn)成的海上基礎(chǔ)設(shè)施可以改造;美國陸上一些水泥廠排放的二氧化碳雖然未必有現(xiàn)成的存儲(chǔ)地,但可以考慮海上存儲(chǔ);日本和韓國缺乏國內(nèi)存儲(chǔ)條件,必須考慮將其產(chǎn)生的二氧化碳運(yùn)至印尼、馬來西亞或澳大利亞等國家存儲(chǔ),而這也帶來了二氧化碳的長途船運(yùn)及與之相關(guān)的各種技術(shù)和投資問題。
同樣,液化天然氣(LNG)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)可供參考。雖然天然氣和二氧化碳在溫度和壓力上表現(xiàn)不同,但基本概念是相似的,目前相關(guān)研究工作已完成,利用LNG設(shè)施支持二氧化碳的長途運(yùn)輸和裝卸成為一種可能。
隨著各國都竭力捕集和儲(chǔ)存產(chǎn)生的二氧化碳,技術(shù)中立、合作、標(biāo)準(zhǔn)化和吸取油氣項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)將是落實(shí)CCUS概念的關(guān)鍵。全球合作、融合工程經(jīng)驗(yàn)、適應(yīng)不同的經(jīng)營環(huán)境,是CCUS產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ),唯此方能實(shí)現(xiàn)全球未來可持續(xù)發(fā)展。
(作者單位:中國石化石油勘探開發(fā)研究院)
北??萁邇?chǔ)層將成歐洲儲(chǔ)碳首選
能源咨詢公司Xodus出臺(tái)的《2050年前北海CCUS基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)測(cè)》報(bào)告稱,到2050年,注入北海的二氧化碳量將相當(dāng)于目前從該盆地開采的天然氣量,而要實(shí)現(xiàn)這種規(guī)模的CCUS項(xiàng)目將需要約100個(gè)儲(chǔ)層、7500多公里的新管道和幾十個(gè)陸上二氧化碳捕集站。
Xodus通過詳細(xì)分析,評(píng)估了560個(gè)北海潛在的儲(chǔ)存地點(diǎn)、現(xiàn)有的北海天然氣管道和潛在的新基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)不同CCUS項(xiàng)目的成本效率進(jìn)行了排名。其認(rèn)為,歐洲是唯一以最大的油氣盆地為經(jīng)濟(jì)核心的區(qū)域,歐洲約40%的工業(yè)排放都在距北海500公里的范圍內(nèi),這在降低開發(fā)CCUS項(xiàng)目的成本方面具有戰(zhàn)略性優(yōu)勢(shì)。
Xodus預(yù)測(cè),未來十年,歐洲100%的CCUS項(xiàng)目將錨定北海,但隨著時(shí)間的推移,這一比例將會(huì)下降。按最高碳減排情景估計(jì),到2050年,北海每年儲(chǔ)碳比例將在整個(gè)歐洲的儲(chǔ)碳市場(chǎng)占60%的份額。根據(jù)運(yùn)輸成本、儲(chǔ)存地點(diǎn)和公眾對(duì)陸上儲(chǔ)存的態(tài)度,二氧化碳將以船運(yùn)或管輸方式運(yùn)至北海處理。北海完善的油氣設(shè)施將為二氧化碳存儲(chǔ)提供極大便利,而這對(duì)于歐洲有序、及時(shí)地實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)非常重要。
Xodus預(yù)計(jì),到2030年,歐洲將有8個(gè)CCUS項(xiàng)目投運(yùn),包括挪威的Northern Lights項(xiàng)目、英國的Viking和Acorn項(xiàng)目。所有碳儲(chǔ)層都將位于高碳排放區(qū)附近或有設(shè)施與之相連,為大量重工業(yè)提供脫碳服務(wù)。Xodus的研究還發(fā)現(xiàn),北海約有50%~70%的二氧化碳潛在儲(chǔ)層可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施,從而節(jié)省大量成本、創(chuàng)造環(huán)境效益。(陸雨林)
阿布扎比國油和桑托斯公司推進(jìn)CCS技術(shù)合作
本報(bào)訊 阿布扎比國家石油公司和澳大利亞桑托斯公司日前表示,將共同開發(fā)一個(gè)全球碳管理平臺(tái),以支持亞太地區(qū)客戶的脫碳工作。近日,兩家公司在各自的聲明中表示,簽署了一項(xiàng)戰(zhàn)略合作協(xié)議,以推進(jìn)加速工業(yè)脫碳所必需的碳捕集與封存(CCS)技術(shù)。他們還致力于探索發(fā)展二氧化碳運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),使重排放部門能捕集、運(yùn)輸和永久封存溫室氣體。
阿布扎比國油執(zhí)行董事卡阿比表示,“公司將繼續(xù)發(fā)揮在安全捕集和永久封存二氧化碳方面的先鋒作用,與桑托斯公司共同努力,通過合作伙伴關(guān)系擴(kuò)大未來的碳管理技術(shù)規(guī)模,同時(shí)利用在安全運(yùn)輸、捕集和封存二氧化碳方面的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)幫助亞太市場(chǎng)脫碳”。
桑托斯公司能源解決方案執(zhí)行副總裁斯圖爾特-格蘭特表示:“我們和阿布扎比國油一直是亞洲地區(qū)的能源長期供應(yīng)商,也是亞洲地區(qū)能源安全、工業(yè)發(fā)展和生活水平提高的關(guān)鍵。通過合作,可以加速該地區(qū)向可靠且負(fù)擔(dān)得起的低碳未來過渡。澳大利亞和阿聯(lián)酋等傳統(tǒng)能源供應(yīng)商有機(jī)會(huì)利用我們?cè)谔挤獯婧湍茉垂?yīng)鏈方面的天然競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),站在幫助區(qū)域脫碳的最前沿。”
斯圖爾特-格蘭特稱,“隨著二氧化碳運(yùn)輸和封存需求的增長,公司將繼續(xù)與各國政府合作,緊急推進(jìn)必要的監(jiān)管、財(cái)政和碳信用框架建立,以支持CCS方面的國際合作。要實(shí)現(xiàn)全球氣候目標(biāo),需要大規(guī)模推廣CCS技術(shù)。公司和阿布扎比國油都擁有技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施和專業(yè)知識(shí),能在全球范圍內(nèi)提供低成本的CCS項(xiàng)目和低碳能源”。
斯圖爾特-格蘭特還表示,“CCS是一項(xiàng)經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù),對(duì)于實(shí)現(xiàn)整個(gè)地區(qū)的氣候目標(biāo)至關(guān)重要,與阿布扎比國油達(dá)成的協(xié)議使公司能加速開發(fā)和擴(kuò)大CCS產(chǎn)品組合,以滿足亞洲地區(qū)對(duì)CCS日益增長的需求”。
9月,阿布扎比國油對(duì)一個(gè)項(xiàng)目做出最終投資決定,將從Habshan天然氣處理設(shè)施每年捕集150萬噸二氧化碳,捕集的二氧化碳將被注入油田,用于提高石油采收率。(壽琳玲)
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