能源央企的CCUS探索與突破

CCUS是二氧化碳捕集利用與封存（Carbon Capture, Utilization and Storage）的簡稱，發(fā)展CCUS技術(shù)是實現(xiàn)碳中和的重要途徑。目前，應(yīng)對氣候變化已成為全球普遍共識，CCUS作為一項深度減排技術(shù)，已在電力、鋼鐵、水泥等高碳排放行業(yè)的節(jié)能減排生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用。

 

國家支持

 

近年來，國務(wù)院、生態(tài)環(huán)境部等陸續(xù)發(fā)布了相關(guān)的政策文件支持CCUS發(fā)展。2021年2月，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導(dǎo)意見》，提出鼓勵開展CCUS試驗示范，推動能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型；2021年10月，國務(wù)院發(fā)布《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動》白皮書，提出成立CCUS創(chuàng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、CCUS專委會等專門機構(gòu)，持續(xù)推動CCUS領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步、成果轉(zhuǎn)化。同月，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，推進(jìn)規(guī)模化碳捕集利用與封存技術(shù)研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

 

2021年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)碳達(dá)峰碳中和相關(guān)工作的通知》，提出推動低碳技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用轉(zhuǎn)化，開展能源替代技術(shù)、碳捕集、利用與封存技術(shù)、工藝降碳技術(shù)、低碳管理技術(shù)等有利于促進(jìn)碳達(dá)峰關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)。2022年6月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《減污降碳協(xié)同增效實施方案》，提出加強碳捕集與利用等技術(shù)試點應(yīng)用，開展協(xié)同創(chuàng)新，推動碳捕集、利用與封存技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。

 

在資金方面，2021年，中國人民銀行、發(fā)改委與證監(jiān)會聯(lián)合發(fā)布了《綠色債券支持項目目錄（2021年版）》，明確了綠色債券支持CCUS工程建設(shè)和運營；同年，中國人民銀行推出了結(jié)構(gòu)性再貸款工具——“碳減排支持工具”，為CCUS發(fā)展提供低成本資金。與此同時，多個地方政府也隨之做出響應(yīng)，提供不同程度的補貼與資金支持助力CCUS發(fā)展。

 

央企布局

 

現(xiàn)如今，國內(nèi)CCUS發(fā)展仍處于示范階段，且當(dāng)前示范項目大多數(shù)由國央企主導(dǎo)。據(jù)了解，目前國內(nèi)已經(jīng)投運或正在建設(shè)中的CCUS示范項目約40個，主要集中在石油、電力、化工、水泥等行業(yè)。目前，國家能源集團、中國石油、中國石化、中國海油、華能集團等多家能源央企都對CCUS項目進(jìn)行了布局。

 

國家能源集團

 

早在2011年，國家能源集團就在鄂爾多斯開啟了CCS項目布局，近年來，在CCUS技術(shù)方面也做出了多個示范項目。國家能源集團承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃，于2021年錦界電廠15萬噸級二氧化碳捕集與封存項目。近兩年來，錦界公司加強CCUS管理體系建設(shè)，加快碳捕集技術(shù)突破，著力提升煤電CCUS全鏈條經(jīng)濟性與安全性。

 

今年6月，國家能源集團泰州電廠CCUS項目完成滿負(fù)荷試運行，正式投產(chǎn)。該項目碳捕集量達(dá)50萬噸/年，可實現(xiàn)100%消納，是迄今為止亞洲最大的火電CCUS項目。項目建設(shè)中自主研發(fā)了新一代高容量、低能耗、長壽命吸收劑，創(chuàng)新應(yīng)用了國內(nèi)最大出力的離心式二氧化碳壓縮機，創(chuàng)新集成了新型填料、高效胺回收、智能控制等技術(shù)，較傳統(tǒng)工藝降低了10%捕集電耗、較原吸收塔內(nèi)徑降低了煙氣阻力10%，具有捕集率和產(chǎn)品純度高、捕集能耗和脫碳總成本低、運行人員少等顯著特點。據(jù)了解，該項目以國家能源集團江蘇泰州電廠4號機組濕式電除塵后煙氣為原料氣，采用醇胺吸收法，捕集、封存、利用煤炭燃燒后的二氧化碳，并結(jié)合周邊資源稟賦實現(xiàn)二氧化碳資源化、能源化消納。

 

中國海油

 

2021年8月，中國海油宣布恩平15-1油田群啟動我國首個海上碳封存工程，將永久封存二氧化碳超146萬噸。中國海油正式啟動“十四五”重大科研項目CCUS專項，并于2022年4月成立新能源公司，推動CCUS技術(shù)發(fā)展。

 

2022年6月，中國海油、廣東省發(fā)展改革委、殼牌集團和?？松梨诠餐炇鹆舜髞啚硡^(qū)CCS/CCUS集群研究項目諒解備忘錄，并于2023年2月簽署聯(lián)合研究協(xié)議，標(biāo)志著我國首個海上千萬噸級CCS/CCUS集群示范項目的聯(lián)合研究工作正式啟動。該項目將為我國大規(guī)模開展CCS/CCUS項目建設(shè)提供豐富的工程經(jīng)驗和技術(shù)數(shù)據(jù)，為助推中國負(fù)碳產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、促進(jìn)我國CCS/CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)能力快速成長提供重要動力。

 

今年6月，我國首個海上二氧化碳封存示范工程項目投用，這標(biāo)志著我國成功掌握海上二氧化碳捕集、處理、注入、封存和監(jiān)測的全套技術(shù)和裝備體系，填補了我國海上二氧化碳封存技術(shù)的空白。該項目預(yù)計高峰期每年可封存二氧化碳30萬噸，累計將超過150萬噸，總封存量預(yù)計可達(dá)2.58萬億噸。

 

中國石油

 

中國石油宣布，在“十四五”期間，公司將開展吉林、大慶、長慶、新疆四家油田的二氧化碳驅(qū)油規(guī)模示范，啟動遼河、冀東、大港、華北、吐哈、南方六家油田的二氧化碳驅(qū)油與埋存先導(dǎo)試驗，力爭“十四五”末年二氧化碳注入規(guī)模超過1000萬噸。

 

中國石油集團公司部署，“十四五”期間，分別在陜、甘、寧三省區(qū)建設(shè)3個百萬噸級CCUS工業(yè)化示范工程。其中，陜西油區(qū)百萬噸CCUS示范工程計劃在姬塬油田建成覆蓋原油產(chǎn)量30萬噸、年注二氧化碳120萬噸的工業(yè)化應(yīng)用工程，該工程分兩期建設(shè)，一期預(yù)計2025年建成。寧夏油區(qū)百萬噸CCUS示范工程為長慶油田與寧夏回族自治區(qū)寧東能源化工基地管委會、寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司共同推進(jìn)，在鹽池地區(qū)分老區(qū)和新區(qū)兩個層次開展工業(yè)化應(yīng)用，年注氣100萬噸。寧煤負(fù)責(zé)碳源捕集，長慶油田負(fù)責(zé)驅(qū)油封存。項目分兩期建設(shè)，一期于2024年建成40萬噸，二期于2025年建成100萬噸。隴東油區(qū)百萬噸CCUS示范工程依托慶陽石化、正寧電廠等碳源，在隴東地區(qū)頁巖油、致密油老區(qū)和產(chǎn)建新區(qū)3個油藏總體部署100萬噸的工業(yè)化應(yīng)用。預(yù)計2023年底建成40萬噸/年注入能力。

 

中國石油計劃于2025年形成570萬噸/年規(guī)模CCS/CCUS，到2035年形成12500萬噸/年規(guī)模CCS/CCUS，到2050年形成引領(lǐng)CCS/CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力。據(jù)了解，目前中國石油已在大慶油田、吉林油田、長慶油田等開展17項CCUS重大開發(fā)試驗，二氧化碳年注入能力超百萬噸，已累計埋存二氧化碳超550萬噸，累計增油130萬噸。

 

中國石化

 

2022年11月，中國石化與殼牌、中國寶武、巴斯夫在上海簽署合作諒解備忘錄，并合作在華東地區(qū)共同啟動我國首個開放式千萬噸級CCUS項目。該項目將長江沿線工業(yè)企業(yè)的碳源通過槽船集中運輸至二氧化碳接收站，再通過距離較短的管線，將接收站的二氧化碳輸送至陸上或海上的封存點，為工業(yè)企業(yè)提供靈活有效的一體化二氧化碳減排方案，助力相關(guān)地區(qū)降低脫碳成本、提升整體效率。

 

“齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目”是中國首個百萬噸級CCUS項目，也是國內(nèi)最大的碳捕集、利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘?，?biāo)志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入成熟的商業(yè)化運營。今年7月11日，中國石化CCUS取得重大突破，“齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目”二氧化碳輸送管道正式投運，全長109千米，每年可將170萬噸齊魯石化生產(chǎn)捕集的二氧化碳輸送到勝利油田的地下油藏進(jìn)行驅(qū)油封存。該管道項目成功攻克3項核心技術(shù)，研發(fā)了低溫液相二氧化碳管輸離心增壓泵、高效二氧化碳密相常溫高壓往復(fù)注入泵2項關(guān)鍵裝備。該輸送管道的正式投運標(biāo)志著中國首次實現(xiàn)二氧化碳長距離密相管道運輸，對推動中國CCUS發(fā)展具有重要意義。

 

中國華能集團

 

7月1日，全國首套燃?xì)鉄煔?000噸/年二氧化碳捕集裝置在華能洋浦熱電聯(lián)產(chǎn)項目成功投運。該裝置驗證了新型碳捕集溶劑和工藝技術(shù)、捕集動態(tài)運行機制與策略，實現(xiàn)了碳捕集裝置與調(diào)峰燃?xì)怆姀S協(xié)同調(diào)控運行，為未來燃?xì)鈾C組實現(xiàn)低成本低碳排放運行提供了技術(shù)支撐。該裝置實現(xiàn)了碳捕集裝置與調(diào)峰燃?xì)怆姀S協(xié)同調(diào)控運行，為未來燃?xì)鈾C組實現(xiàn)低成本低碳排放運行提供了技術(shù)支撐。

 

7月5日，華能隴東能源有限責(zé)任公司百萬噸級二氧化碳捕集利用與封存研究及示范項目正式簽約，推動打造世界上規(guī)模最大的燃煤電廠碳捕集示范項目和電力企業(yè)大規(guī)模CCUS樣板工程，建成后將為華能正寧2×1000 MW調(diào)峰煤電項目長期可持續(xù)發(fā)展提供支撐，對推動二氧化碳捕集技術(shù)低成本商業(yè)化應(yīng)用具有重大意義。該項目將推動突破碳捕集、管道輸送與地質(zhì)封存等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)150萬噸/年的燃煤電廠CCUS技術(shù)示范項目，對推動CCUS商業(yè)化有重要意義。