CCUS系列6---中国 CCUS 现状
昨天和大家分享了CCUS系列的第五部分:主要发达国家和地区 CCUS 发展路径
今天和大家分享第六部分:中国 CCUS 现状
中国已投运或建设中的 CCUS 示范项目约为 40 个,捕集能力 300 万吨 / 年。多以石油、煤化工、电力行业小规模的捕集驱油示范为主,缺乏大规模的多种技术组合的全流程工业化示范。
2019 年以来,主要进展如下 :
1)、捕集
国家能源集团国华锦界电厂新建 15 万吨 / 年燃烧后 CO2 捕集项 目 ;中海油丽水 36-1 气田开展 CO2 分离、液化及制取干冰项目,捕集规模 5 万吨 / 年,产能 25 万吨 / 年。
2)、地质利用与封存
国华锦界电厂拟将捕集的 CO2 进行咸水层封存,部分 CO2-EOR 项目规模扩大。
3)、化工、生物利用
20 万吨 / 年微藻固定煤化工烟气 CO2 生物利用项目;1 万吨 / 年 CO2 养护混凝土矿化利用项目 ;3000 吨 / 年碳化法钢渣化工利用项目。
1、中国已具备大规模捕集利用与封存 CO2 的工程能力,正在积极筹备全流程 CCUS 产业集群。
国家能源集团鄂尔多斯 CCS 示范项目已成功开展了 10 万吨 / 年规模的 CCS 全流程示范。中石油吉林油田 EOR 项目是全球正在运行的 21 个大型 CCUS 项目中唯一一个中国项目,也是亚洲最大的 EOR 项目,累计已注入 CO2 超过 200 万吨。
国家能源集团国华锦界电厂 15 万吨 / 年燃 烧后 CO2 捕集与封存全流程示范项目已于 2019 年开始建设,建成后将成为中国最大的燃煤电厂 CCUS 示范项目。
2021 年 7 月,中石化正式启动建设我国首个百万吨级 CCUS 项目(齐鲁石化 - 胜利油田 CCUS 项目)。
2、中国 CCUS 技术项目遍布 19 个省份,捕集源的行业和封存利用的类型呈现多样化分布。
中国 13 个涉及电厂和水泥厂的纯捕集示范项目总体 CO2 捕集规模达 85.65 万吨 / 年,11 个 CO2 地质利用与封存项目规模达 182.1 万吨 / 年,其中 EOR 的 CO2 利用规模约为 154 万吨 / 年。
中国 CO2 捕集源覆盖燃煤电厂的燃烧前、燃烧后和富氧燃烧捕集,燃气电厂的燃烧后捕集,煤化工的 CO2 捕集以及水泥窑尾气的燃烧后捕集等多种技术。CO2 封存及利用涉及咸水层封存、EOR、驱替煤层气 (ECBM)、地浸采铀、CO2 矿化利用、 CO2 合成可降解聚合物、重整制备合成气和微藻固定等多种方式。
3、中国的 CCUS 各技术环节均取得了显著进展,部分技术已经具备商业化应用潜力。
1)捕集技术
CO2 捕集技术成熟程度差异较大,目前燃烧前物理吸收法已经处于商业应用阶段,燃烧后化学吸附法尚处于中试阶段,其它大部分捕集技术处于工业示范阶 段。
燃烧后捕集技术是目前最成熟的捕集技术,可用于大部分火电厂的脱碳改造,国华锦界电厂开展的 15 万吨碳捕集与封存示范项目正在建设,是目前中国规模最大的燃煤电厂燃烧后碳捕集与封存全流程示范项目。
燃烧前捕集系统相对复杂,整体煤气化联合循环 (IGCC) 技术是典型的可进行燃烧前碳捕集的系统。国内的 IGCC 项目有华能天津 IGCC 项目以及连云港清洁能源动力系统研究设施。
富氧燃烧技术是最具潜力的燃煤电厂大规模碳捕集技术之一,产生的 CO2 浓度 较高 ( 约 90%~95%),更易于捕获。富氧燃烧技术发展迅速,可用于新建燃煤电厂和部分改造后的火电 厂。
当前第一代碳捕集技术 ( 燃烧后捕集技术、燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术 ) 发展渐趋成熟,主要瓶颈为成本和能耗偏高、缺乏广泛的大规模示范工程经验 。
第二代技术 ( 如新型膜分离技术、新型吸收技术、新型吸附技术、增压富氧燃烧技术等 ) 仍处于实验室研发或小试阶段,技术成熟后其能耗和成本会比成熟的第一代技术降低 30% 以上,2035 年前后有望大规模推广应用。
2)输送技术
在现有 CO2 输送 技术中,罐车运输和船舶运输技术已达到商业应用阶段,主要应用于规模 10 万吨 / 年以下的 CO2 输送。中国已有的 CCUS 示范项目规模较小,大多采用罐车输送。
华东油气田和丽水气田的部分 CO2 通过船舶运输。管道输送尚处于中试阶段,吉林油田和齐鲁石化采用路上管道输送 CO2。海底管道运输的成本比陆上管道高 40%~70%,目前海底管道输送 CO2 的技术缺乏经验,在国内尚处于研究阶段。
3)利用与封存技术
在 CO2 地质利用及封存技术中,CO2 地浸采铀技术已经达到商业应用阶段, EOR 已处于工业示范阶段,EWR 已完成先导性试验研究,ECBM 已完成中试阶段研究,矿化利用已经处于工业试验阶段,CO2 强化天然气、强化页岩气开采技术尚处于基础研究阶段。
4、中国 CO2-EOR 项目主要集中在东部、北部、西北部以 及西部地区的油田附近及中国近海地区。
1)国家能源集团的鄂尔多斯 10 万吨 / 年的 CO2 咸水层封存已 于 2015 年完成 30 万吨注入目标,停止注入。
2)国家能源集团国华锦界电厂 15 万吨 / 年燃烧后 CO2 捕集与封存全流程示范项目,拟将捕集的 CO2 进行咸水层封存,目前尚在建设中。
3)2021 年 7 月,中石化正式启动建设我国首个百万吨级 CCUS 项目(齐鲁石化 - 胜利油田 CCUS 项目),有望建成为国内最大 CCUS 全产业链示范基地。
4)中国科学院过程工程研究所在四川达州开展了 5 万吨 / 年钢渣矿化工业验证项目 。
5)浙江大学等在河南强耐新材股份有限公司开展了 CO2 深度矿化养护制建材万吨级工业试验项目 。
6)四川大学联合中石化等公司在低浓度尾气 CO2 直接矿化磷石膏联产硫基复合肥技术研发方面取得良好进展。
中国 CO2 化工利用技术已经实现了较大进展,电催化、光催化等新技术大量涌现,但在燃烧后 CO2 捕集系统与化工转化利用装置结合方面仍存在一些技术瓶颈尚未突破,生物利用主要集中在微藻固定和气肥利用方面。
CCUS系列的第六部分的内容就分享到这里,明天和大家分享第七部分的内容:碳中和目标下的中国 CCUS 减排需求。
快车通道:
碳排放管理员最核心的工作是什么?
碳排放系列汇总
碳资产系列汇总
在公众号发送以下关键字可以查看相关系列的内容:
国际碳市场
中国碳市场
碳交易
碳资产
碳计量
林业碳汇
碳排放
绿色金融
绿色金融案例
ESG
CCER