CCUS系列8---基于源汇匹配的中国 CCUS 减排潜力
昨天和大家分享了CCUS系列的第七部分：碳中和目标下的中国 CCUS 减排需求
今天和大家分享第八部分：基于源汇匹配的中国 CCUS 减排潜力
在 CO2 地质利用与封存技术类别中，CO2 强化咸水开采 (CO2- EWR) 技术可以实现大规模的 CO2 深度减排，理论封存容量高达 24170 亿吨 。在目前的技术条件下， CO2-EOR 和 CO2-EWR 可以开展大规模的示范，并可在特定的经济激励条件下实现规模化 CO2 减排。因此，我们给出了中国 CO2-EOR 和 CO2-EWR 与主要行业的源汇匹配。
中国 CO2-EOR 潜力大，从盆地规模来看，渤海湾盆地、松辽盆地具有较大的 CO2-EOR 潜力，被视为 CCUS 项目实施的优先区域。
结合中国主要盆地地质特征和 CO2 排放源分布， 中 国 可 实 施 CO2- EOR 重点区域为东北的松辽盆地区域、华北的渤海湾盆地区域、中部的鄂尔多斯盆地区域和西北的准噶尔盆地与塔里木盆地区域。
中国适合 CO2-EWR 的盆地分布面积大，封存潜力巨大。准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、松辽盆地和鄂尔多斯盆地是最适合进行 CO2-EWR 的区域。2010 年神华集团在鄂尔多斯盆地开展 CCS 示范工程，是亚洲第一个也是当时最大的全流程 CCS 咸水层封存工程。
松辽盆地深部咸水层具有良好的储盖层性质，是中国未来大规模 CO2 封存的一个潜在的场所。东部、北部沉积盆地与碳源分布空间匹配相对较好，如渤海湾盆 地、鄂尔多斯盆地和松辽盆地等 。
西北地区封存地质条件相对较好，塔里木、准噶尔等盆地地质封存潜力巨大，但碳源分布相对较少。
南方及沿海的碳源集中地区，能开展封存的沉积盆地面积小、分布零散，地质条件相对较差，陆上封存潜力非常有限 。在近海沉积盆地实施离岸地质封存可作为重要的备选。
CCUS 源汇匹配主要考虑排放源和封存场地的地理位置关系和环境适宜性。250km 是不需要 CO2 中继压缩站的最长管道距离，建设成本比较低，因此常常作为中国源汇匹配分析中的距离限制，超过 250 km 一般不做考虑。
中国政府非常重视 CCUS 的环境影响和环境风险，环境保护部在 2016 年 6 月 20日发布了《二氧化碳捕集利用与封 存环境风险评估技术指南(试行)》。考虑中国政府对于 CCUS 项目环境 影响和环境风险的监管需求，重点考虑 CO2 地质封存对于水资源（地 下水和地表水）、地表植被和人群健康的环境风险和环境影响。
1、火电
准噶尔盆地、吐鲁番 - 哈密盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地和渤海湾盆地被认为是火电行业部署 CCUS 技术 ( 包括 CO2-EOR) 的重点区域，适宜优先开展 CCUS 早期集成示范项目，推动 CCUS 技术大规模、商业化发展。
2020 年中国现役火电厂分布在 798 个 50 km 网格内，覆盖了中国中东部、华南大部及东北和西北的局部地区。
CO2 年排放量大于 2000 万吨的 50 km 网格共有 51 个，主要分布在华中和东部沿海一带，封存场地适宜性以中、低为主。尤其是东部沿海一带陆上几乎没有适宜封存的场地。
CO2 年排放量介于 1 000~2 000 万吨的网格数量为 99 个，主要分布在吐鲁番 - 哈密盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、柴达木盆地等具有中、高的封存适宜性。
南部内陆省份，如贵州、江西、安徽等局部火电排放量大的区域，不存在匹配的封存场地。
湖南、湖北两省分别在洞庭、江汉盆地仅有分散的中、低适宜性场地。因此，从区域集群发展的角度来说，在 50 km 运输范围内，源汇匹配情况不佳。
2、钢铁
钢铁企业主要分布在铁矿石、煤炭等资源较为丰富的省区，如河北、辽宁、山西、内蒙古等，以及具有港口资源的沿海地区，这些地区经济发达、钢铁需求量较大。
2020 年中国钢铁企业分布在 253 个 50 km 网格内。
CO2 年排放量大于 2000 万吨的网格共有 26 个，主要分布在河北、辽宁、山西。
CO2 年排放量介于1 000~2 000 万吨的网格数量为 28 个，主要分布在河北、山西、辽宁、山东等，除此之外，在福建、湖南、湖北、广东、江西、江苏、新疆等省区各自分布有 1~2 个网格。
这些高排放区域中，山东渤海湾盆地内有分散的中、低适应性的封存场地。山西钢铁厂则应加大输送距离，在网格外的鄂尔多斯、临汾等盆地寻找适宜的封存场地。
以排放点源进行匹配研究时， 在 250km 匹配距离内，79% 以上的钢铁厂可以找到适宜的地质利用与封存 场地。钢铁厂开展全流程 CO2-EOR 与 CO2-EWR 结合项目或单独的 CO2-EOR 项目，平准化成本较低，甚至一些项目可以盈利。
由于油田的 CO2 封存容量非常有限，加之与化工、火电、水泥等行业的 CCUS 竞争，钢铁行业为了完成深度碳减排很难获得足够的油田开展 CO2-EOR，必须开展 CO2- EWR 项目。钢铁厂的 CO2 净捕集率越高，大规模项目的平准化成本越低。在相同净捕集率下，匹配距离越大，匹配的项目越多，累计减排的 CO2 量越大。
在相同的捕集率和匹配距离的情景中，CO2-EWR 项目的平准化成本比 CO2-EOR 项目高很多。分布于渤海湾盆地、准噶尔盆地、江汉盆地、鄂尔多斯盆地等盆地及附近的钢铁厂数量多、CO2 排放量大、封存场地的适宜性较高，源汇匹配较好。
相比较而言，南方、沿海及其他区域的钢铁厂项目平准化成本较高的原因是运输距离较长和评估的 CO2 排放量较少，项目未匹配成功的主要原因为钢铁厂距离陆上盆地较远。
CCUS系列的第八部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第九部分的内容：中国 CCUS 成本评估。
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