全球市場初具規(guī)模，CCUS技術(shù)將在“碳中和”階段發(fā)揮重要作用

 

CCUS 技術(shù)指將二氧化碳 (CO?) 從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或輸送到一個(gè)封存地點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)長期與大氣隔絕的過程。由于其可以把排放出的 CO? 進(jìn)行捕集、利用和封存，CCUS 技術(shù)將成為“碳中和”階段代表性的“負(fù)碳技術(shù)”。

 

從全球范圍看，目前已經(jīng)有大量的 CCUS 裝置被投入實(shí)際應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021 年全球各類 CCUS 裝置的二氧化碳利用能力總計(jì)達(dá) 43.7 MtCO?/年，主要利用方式包括油田采收及封存、肥料、化工、合成燃料、發(fā)電、鋼鐵及氫能等眾多行業(yè)。

 

油田采收及封存是目前最主要的二氧化碳利用方式。油田采收類的設(shè)施最早在 1970-1980 年代就開始運(yùn)營，運(yùn)營模式為天然氣加工廠將分離出的 CO? 提供給當(dāng)?shù)厥蜕a(chǎn)商，石油生產(chǎn)商將 CO? 作為驅(qū)油劑進(jìn)行強(qiáng)化采油，以提高石油采收率。強(qiáng)化采油技術(shù)主要是將 CO? 注入油層中以提高油田采收率的技術(shù)，理想狀態(tài)下，每噸液態(tài) CO? 的驅(qū)油劑可以驅(qū)出 3 噸原油，具有良好的驅(qū)油效果。利用二氧化碳強(qiáng)化采油技術(shù)可將油井的石油采出率提升 7%-15%。

 

二氧化碳封存方面，1996年挪威Sleipner海上天然氣設(shè)施啟用了全球第一個(gè)具有專用二氧化碳儲存和監(jiān)測功能的大型二氧化碳捕獲和注入項(xiàng)目；該項(xiàng)目目前已累計(jì)在位于約1公里的深巖層中儲存了超20Mt二氧化碳。

 

近年來，在全球持續(xù)關(guān)注的背景下，各類 CCUS 裝置數(shù)量快速增長。根據(jù)國際能源署（International  Energy  Agency）統(tǒng)計(jì)，全球處于開發(fā)初期、在建及開發(fā)中和運(yùn)行中的 CCUS 項(xiàng)目總量從 2019 年的 59 個(gè)增長至 2021 年的 195 個(gè)，年均復(fù)合增長率達(dá) 80% 以上。

 

2021 年在運(yùn)行中的 CCUS 項(xiàng)目僅占所有項(xiàng)目的 14%，其余均為在開發(fā)中和在建的項(xiàng)目。分地區(qū)來看，新建項(xiàng)目主要集中在美國和歐洲，美國約有 68% 的 CCUS 項(xiàng)目處于開發(fā)及建設(shè)過程中，歐洲也有 60% 的項(xiàng)目處于該階段，而其他區(qū)域處于開發(fā)期的項(xiàng)目數(shù)量和比例都較少。

 

歐美大型化工企業(yè)在 CCUS 相關(guān)的技術(shù)合作模式方面也做出了大量探索和嘗試。2021 年巴斯夫和林德集團(tuán)宣布，合作在美國伊利諾伊州的 CWLP 發(fā)電廠建造并測試一個(gè)每天捕集 200 噸二氧化碳的項(xiàng)目，利用巴斯夫的先進(jìn)含水胺溶劑和過程技術(shù)和林德公司的新型碳捕集流程和工程創(chuàng)新共同推動項(xiàng)目的落地。同年在歐洲，巴斯夫與法國液化空氣集團(tuán)宣布，合作在德國安特衛(wèi)普港口和巴斯夫安特衛(wèi)普一體化基地聯(lián)合開發(fā)全球最大的碳捕集項(xiàng)目，計(jì)劃 2025 年開始運(yùn)營，預(yù)計(jì)在項(xiàng)目運(yùn)營的前十年里便能夠減少 1420 萬噸二氧化碳排放。