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《中国CCUS路径研究报告》发布 建议加快推进超前部署CCUS应用

时间:2021-08-11 10:12

来源:中国环境报

作者:于天昊

近日,由国内外CCUS领域的49名研究人员撰写的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)——中国CCUS路径研究》(以下简称《报告》),经过13位权威专家的评审,于近日正式发布。

这份报告的发布,对于研究中国碳达峰碳中和目标下CCUS的战略定位和发展路径起到重要作用,更有助于推动我国碳达峰、碳中和的实现。

“有研究表明,CCUS将成为我国实现碳中和目标不可或缺的关键性技术之一,需要根据新的形势对CCUS的战略定位进行重新思考和评估,并在此基础上加快推进、超前部署。”生态环境部应对气候变化司司长李高表示。

CCUS是什么?这项《报告》说了什么?又为未来提供了哪些路径和政策建议?

把二氧化碳“抽”出来、“存”起来、“用”起来

单纯地减少二氧化碳排放是否是促进碳中和目标实现的唯一途径?

并不是。CCUS,为我们提供了碳减排的另一种思路。

CCUS是二氧化碳捕集、利用与封存的英文缩写,指的是将二氧化碳从工业过程、能源利用或者大气中分离出来,直接加以利用,或者注入地层,从而实现二氧化碳永久减排的过程。

通过燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧化捕集和化学链捕集等方式,将二氧化碳从工业生产的过程中“抽”出来。然后再用罐车、船舶或管道的方式进行运输,将这些二氧化碳“聚集”起来。

这些二氧化碳聚集起来以后,就可以通过工程技术手段,实现资源化利用。比如将二氧化碳注入地下,进而实现强化能源生产、促进资源开采的过程,比如提高石油、天然气的开采率。

而封存则指的是将收集到的二氧化碳注入深部地质储层,实现二氧化碳与大气长期隔绝的过程。如陆地封存或海洋封存等方式。

眼下,CCUS的重要意义逐步凸显:截至2021年5月,温室气体排放占比超过65%、GDP占比超过75%的全球131个国家都已宣布了碳中和的目标。对于中国而言,碳中和目标的明确以及碳减排工作的加快推进,都使得CCUS愈发重要。

目前,CCUS是实现化石能源低碳化利用的重要选择。中国能源系统规模庞大,需求多样,要兼顾实现碳中和目标,同时保障能源安全。有机构预测,到2050年,中国的化石能源仍将扮演重要角色,占中国能源消费比例的10%-15%,而应对化石能源产生的碳排放,CCUS就是实现这部分近零排放的重要技术选择。

发展CCUS,中国哪些行业有需求?

报告指出,根据国内外研究结果,碳中和目标下,中国CCUS减排需求为:2030年0.2亿吨-4.08亿吨,2050年6亿吨-14.5亿吨,2060年10亿吨-18.2亿吨。

目前,中国已经投运或建设中的CCUS示范项目约为40个,捕集能力300万吨/年。中国已经具备大规模捕集利用与封存二氧化碳的工程能力,正在积极筹措全流程CCUS产业集群。CCUS项目技术项目遍布19个省份,在CCUS的各项技术环节,部分技术已经具备了商业化的能力。

具体到各行各业,对CCUS的需求有多大?

火电行业是CCUS示范的重点。预计到2025年,煤电减排量将达到600万吨/年,2040年为2亿吨-5亿吨/年。报告指出,到2050年,我国目前的装机容量中,仍将有大约9亿千瓦在运行。燃煤电厂加装CCUS可捕获90%的碳排放量,使其变成一种低碳的发电技术。

钢铁行业CCUS2030年减排需求为0.02亿吨-0.05亿吨/年,2060年减排需求为0.9亿吨-1.1亿吨/年。值得注意的是,钢铁行业的二氧化碳除了进行利用与封存外,还可以直接用于炼钢过程。报告显示,充分利用这些技术,能够减排5%-10%。

水泥行业CCUS 2030年的减排需求为0.1亿吨-1.52亿吨/年,2060年减排需求为1.9亿吨-2.1亿吨/年。水泥行业石灰石分解产生的二氧化碳约占总排放量的60%,因此CCUS是水泥行业脱碳的必要手段。

2030年石化和化工行业的减排需求约为5000万吨,到2040年逐渐降低至0。这是由于石化和化工行业是二氧化碳的主要利用领域,并且捕集能耗低、投资成本与运行维护成本低,可为早期CCUS示范提供低成本的机会。

实行CCUS技术,我国潜力有多大?

报告指出,我国发展CCUS潜力大。以二氧化碳强化咸水开采(CO2-EWR)技术为例,适合应用的盆地分布面积大,封存潜力巨大。这种技术理论封存容量高达24170亿吨,可实现二氧化碳的深度减排。准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、松辽盆地和鄂尔多斯盆地是最适合进行这项技术的区域。

政策支持与标准规范体系应不断完善

报告还提供了未来中国CCUS发展的政策建议。

首先,报告指出,应明确面向碳中和目标的CCUS发展路径。在碳中和目标下,产业格局和重点排放行业的排放路径应予以充分考虑,重点从减排的需求出发,研判火电、钢铁、水泥等重点排放行业以及生物质能的碳捕集与封存和直接空气捕集的技术减排贡献,预测2020年-2060年的CCUS发展路径、空间布局,为行业乃至全社会碳中和路径确定锚点。

发展方向确定,制度设计上也要铺路。

报告建议,CCUS政策支持与标准的规范体系应不断完善。应加速推动CCUS商业化步伐,将CCUS纳入产业和发展目录,打通金融融资渠道,为CCUS项目优先授信和优惠贷款。借鉴国外政策经验,探索制定符合中国国情的CCUS税收优惠和补贴激励政策,形成投融资增加和成本降低的良性循环,完善优化法律法规体系,制定科学合理的建设、运营、监管、终止标准体系。

基础设施在CCUS布局上至关重要。报告建议,要加大二氧化碳输送与封存等基础设施的投资力度与建设规模。不断提升技术设施的管理水平,建立基础设施的合作共享机制。同时,要注重已有资源的优化、整合,将现有的装置设备改良升级。充分完善基础设施共享机制,建设二氧化碳运输与封存共享网络,不断形成新的CCUS产业促进中心等。

最后,报告建议要开展大规模的CCUS示范与产业化集群建设。报告建议在“十四五”期间建成3项-5项百万吨级CCUS全链条示范项目,加速突破高性价比的二氧化碳吸收/吸附材料开发、大型反应器设计、长距离二氧化碳管道运输等核心技术。报告指出要把握2030年-2035年燃煤电厂CCUS技术改造的最佳窗口期,在电力行业超前部署新一代低成本、低能耗CCUS技术示范,争取最大的减排效益。

编辑:赵凡

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