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)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，推進規(guī)?；疾都门c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)于推進國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)碳達峰碳中和相關(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)等有利于促進碳達峰關(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，且當前示范項目大多數(shù)由國央企主導。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項目完成滿負荷試運行，正式投產(chǎn)。該項目碳捕集量達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)，為助推中國負碳產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、促進我國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)有限責任公司共同推進，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。寧煤負責碳源捕集，長慶油田負責驅(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)鏈示范基地，標志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進入成熟的商業(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注入泵2項關(guān)鍵裝備。該輸送管道的正式投運標志著中國首次實現(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，全國首套燃氣煙氣2000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)峰燃氣電廠協(xié)同調(diào)控運行，為未來燃氣機組實現(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)峰燃氣電廠協(xié)同調(diào)控運行，為未來燃氣機組實現(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。