近日穗俩，國家發(fā)改委印發(fā)《煤電低碳化改造建設行動方案(2024—2027年)》(以下簡稱《方案》)，提出針對煤電項目開展碳捕集利用與封存(CCUS)掐腕，采用化學法、吸附法智复、膜法等技術捺再，分離捕集燃煤鍋爐煙氣中的二氧化碳，通過壓力光樱、溫度調(diào)節(jié)等方式實現(xiàn)二氧化碳再生并提純壓縮糜隶。推廣應用二氧化碳高效驅(qū)油等地質(zhì)利用技術、二氧化碳加氫制甲醇等化工利用技術尿愿。因地制宜實施二氧化碳地質(zhì)封存会激。
CCUS技術通過將生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳捕集后加以利用，實現(xiàn)二氧化碳排放變廢為寶呛梆，被認為是實現(xiàn)化石能源低碳化利用最重要的減排技術之一锐涯，有望在碳中和進程中發(fā)揮重要作用。當前我國煤電機組應用CCUS技術進展如何?還存在哪些挑戰(zhàn)?
市場前景廣闊
在碳達峰碳中和目標背景下填物，CCUS技術已成為我國碳中和技術體系的重要組成部分纹腌。近年來，我國發(fā)布諸多CCUS相關政策文件滞磺，涉及規(guī)劃升薯、路線圖、技術目錄等击困，在CCUS技術研發(fā)涎劈、標準和融資等方面做出積極部署，推動我國CCUS各環(huán)節(jié)技術迅速發(fā)展沛励，示范項目規(guī)模不斷擴大责语。
《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》(以下簡稱《報告》)顯示，截至2022年底，我國規(guī)劃和運行的CCUS示范項目總數(shù)接近百個坤候，涵蓋電力胁赢、油氣、化工投篇、水泥欠杀、鋼鐵等多個行業(yè)。其中爸备，超過半數(shù)項目建成投產(chǎn)讯策，具備二氧化碳捕集能力超400萬噸/年、注入能力超200萬噸/年荤勤」号耄《報告》預測，中國CCUS減排需求到2025年約為2400萬噸/年鹉陪，到2060年將達到23.5億噸/年底教，前景廣闊。
清華大學能源與動力工程系教授王淑娟告訴《中國能源報》記者戴悔，煤電機組應用CCUS技術最早開始于2008年扑澜。彼時，華能集團在北京高碑店熱電廠建成我國第一個煤電煙氣碳捕集示范項目俏汇，規(guī)模為3000噸/年鹿响，采用化學吸收工藝，生產(chǎn)食品級二氧化碳產(chǎn)品谷饿。此后惶我，不斷有年捕集量萬噸級、十萬噸級的項目投運各墨。
去年6月指孤，國家能源集團泰州發(fā)電有限公司50萬噸/年二氧化碳捕集及綜合利用示范工程項目正式投產(chǎn)。這是目前國內(nèi)最大的煤電CCUS項目贬堵。該項目以泰州電廠4號機組濕式電除塵后煙氣為原料氣，采用醇胺吸收法结洼，捕集黎做、封存、利用二氧化碳松忍，并結(jié)合周邊資源稟賦實現(xiàn)二氧化碳資源化蒸殿、能源化消納。
“目前鸣峭，煤電企業(yè)開展CCUS技術應用以央企國企為主宏所。除了國家能源集團泰州電廠50萬噸/年項目之外，華能集團正寧電廠也在建設150萬噸/年CCUS項目。此外穴示，華電集團奥挑、華潤電力等也在加快推進大規(guī)模項目布局。不過爽步，整體來看声锤，目前還都處于示范階段。”中國礦業(yè)大學碳中和研究院教授陸詩建對《中國能源報》記者表示沪峰。
全流程技術仍需提升
據(jù)了解衙文，CCUS全流程工藝主要包括二氧化碳捕集、分離嘀拂、壓縮浆菇、運輸、利用或封存等袱蔓。其中竣伍，二氧化碳的捕集分為燃燒前捕集、燃燒后捕集沪么、富氧燃燒捕集硼婿、化學鏈燃燒捕集;分離技術包括吸收法、吸附法禽车、膜法寇漫、水合物法、冷凍法等;運輸方式包括公路罐車殉摔、鐵路罐車州胳、船運和管道;利用方式主要包括驅(qū)油、驅(qū)煤層氣等地質(zhì)利用逸月，制甲醇栓撞、甲酸等化學利用，生產(chǎn)微藻等生物利用碗硬，以及用于食品瓤湘、氣體保護焊、氣肥等其他應用恩尾。目前弛说，較為成熟且應用較多的是燃燒后捕集工藝、醇胺化學吸收法翰意、管道運輸舷到、驅(qū)油利用。
在多位受訪專家看來集蛛，目前全流程CCUS技術均面臨一定制約夹卒，需要進一步提升，以推動規(guī)模化應用秆刑。
“對于煤電低濃度二氧化碳排放同肆，醇胺化學吸收法是目前最主要的方式，也是能耗成本最低的一種技術矢妄。但在能耗和吸收劑損耗方面屁茁，仍有一定下降空間，這些都和運行成本直接相關汇氛，也決定了運行成本有很大下降空間组伐。”陸詩建指出，此外呛靡，一些設備的大型化硕帖，例如，百萬噸級以上規(guī)模的反應塔等設備铅鲤，目前還存在經(jīng)驗不多划提、不夠成熟等問題。
在二氧化碳利用方面邢享，陸詩建指出：“目前主要以驅(qū)油利用為主鹏往。我國每年約有400萬噸的二氧化碳捕集量，其中超200萬噸用于驅(qū)油骇塘。但二氧化碳實際封存量的方法學伊履，我認為還不夠完善】钗ィ化工方面的利用現(xiàn)在也很熱門唐瀑，已有很多研究，但是普遍規(guī)模較小插爹、轉(zhuǎn)化率較低哄辣，成本較高。”
王淑娟也表示：“CCUS技術目前仍面臨著二氧化碳捕集能耗高赠尾、成本高力穗、利用途徑少、利用量有限次翩、封存技術成熟度低等問題浅腥，需要進一步科研攻關，突破技術瓶頸吻拼，推動規(guī)模化應用吗屏。”
因地制宜推進
在業(yè)內(nèi)看來局权，在實現(xiàn)碳達峰碳中和目標進程中，CCUS技術是煤電深度減碳的重要手段，未來將朝著全流程拒徐、規(guī)墓桧铮化、集群化方向發(fā)展莽每。
《方案》強調(diào)又竞，加快煤電煙氣二氧化碳捕集降耗、吸收劑減損辖备、大型塔內(nèi)件傳質(zhì)性能提升咸唇、捕集—發(fā)電系統(tǒng)協(xié)同、控制流程優(yōu)化等技術研發(fā)拷泽，補齊二氧化碳資源化利用疫鹊、咸水層封存、產(chǎn)業(yè)集成耦合等技術短板司致。
對于接下來如何進一步落實《方案》中的相關要求拆吆，多位專家給出建議。
陸詩建表示：“煤電企業(yè)開展CCUS技術改造脂矫，首先需結(jié)合自身情況以及周邊的資源稟賦枣耀，因地制宜開展示范和商業(yè)化應用。比如庭再，如果電廠周邊有油田捞奕，可以用捕集的二氧化碳驅(qū)油;如果周邊有天然氣或者煤層氣，那就可以用來驅(qū)氣;如果周邊有化工廠缝彬，就可以配套生產(chǎn)尿素等化工品。”
“與此同時哺眯，要加強技術創(chuàng)新谷浅。企業(yè)可以加強與研究機構(gòu)止槽、高校的合作椅砸，推動產(chǎn)學研用，讓好的技術先行先試嫡服。”陸詩建進一步表示。
王淑娟認為迁耘，落實《方案》要求伴竹，可能面臨多方面挑戰(zhàn)粤未。“在技術方面报叁，碳捕集成本高田漓、利用技術不成熟付找、封存地有限和不確定性等問題歧胃，都需要突破。建議在捕集坏瞄、利用、封存方面甩卓，加強產(chǎn)學研密切配合，突破卡脖子的關鍵問題猛频，降低技術成本;推動碳市場狮崩、配額等政策實施，對采用CCUS的企業(yè)進行激勵睦柴，擴大示范規(guī)模和范圍，推動技術的產(chǎn)業(yè)化應用毡熏。”
