□ 本刊記者 王一冰 于 佳
本刊記者:全球范圍來看,我國CCUS技術(shù)處在什么水平?中國石化在這方面的作為有哪些突破?
陳軍:隨著我國首個百萬噸級CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)項目——中國石化所屬齊魯石化-勝利油田CCUS項目全面建成投產(chǎn),我國實現(xiàn)“雙碳”目標的步伐向前邁進了一大步。
從當前技術(shù)發(fā)展來看,我國CCUS技術(shù)已經(jīng)具備了大規(guī)模應用到各行業(yè)的技術(shù)可行性。碳捕集方面,已形成針對不同濃度排放源的捕集技術(shù),技術(shù)成熟度快速提高、能耗成本逐漸下降,在煤電、石化、水泥及鋼鐵等行業(yè)開展了大量示范應用。驅(qū)油利用方面,是目前最為經(jīng)濟可行的大規(guī)模的利用和埋存方式,技術(shù)已經(jīng)較為成熟。碳封存方面,開展了百萬噸級咸水層埋存示范。碳利用方面,化工利用和生物利用新技術(shù)不斷涌現(xiàn)??梢灶A見,隨著CCUS技術(shù)快速發(fā)展和“雙碳”目標的驅(qū)動,CCUS迎來新的快速發(fā)展階段。
中國石化主要從捕集、輸送、利用、封存和安全性五個維度開展系統(tǒng)性研究,取得了系列重要成果:一是形成針對燃煤電廠、煉化廠及高碳天然氣三種主要排放源捕集技術(shù),并進行了示范應用,技術(shù)水平與國際同步,具備了良好的應用前景。二是形成了高壓長距離管道輸送技術(shù),目前在華東油氣分公司、勝利油田已建成近百公里的二氧化碳輸送管道。三是形成了低滲透、高含水油藏驅(qū)油、封存技術(shù)體系,并建立了碳封存潛力評價及減碳核查、全生命周期安全評價技術(shù)。四是形成二氧化碳礦化轉(zhuǎn)化技術(shù),具有多種應用場景,既可以對固廢處理利用,也可以進行特殊資源提取,在實現(xiàn)碳減排的同時,實現(xiàn)固廢資源化利用和高值化產(chǎn)品生產(chǎn)。
夜幕降臨,在齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目裝車現(xiàn)場,一輛輛載滿二氧化碳的車輛正陸續(xù)出廠運往勝利油田。曹業(yè)琦 攝
總體來看,我國CCUS技術(shù)正處于工業(yè)化示范階段,與國際整體發(fā)展水平相當,但部分關(guān)鍵技術(shù)仍落后于國際先進水平,不同地區(qū)的陸上封存潛力差異較大。在捕集技術(shù)上,比較成熟的化學吸收法,存在能耗高、成本高的問題;在封存技術(shù)上,國外已開展了大量的咸水層封存示范,國內(nèi)僅開展了十萬噸級咸水層封存示范;在驅(qū)油利用上,還需要開展陸相油藏提高增油效果及“驅(qū)油埋存一體化”優(yōu)化研究,以實現(xiàn)驅(qū)油和埋存雙贏,形成有效的產(chǎn)業(yè)化規(guī)?;?jīng)濟利用,助力我國“雙碳”目標實現(xiàn)。
本刊記者:我國CCUS在產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展方面有哪些挑戰(zhàn)?中國石化在這方面有何優(yōu)勢?
陳軍:推動我國CCUS產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展還面臨以下挑戰(zhàn):一是成本相對較高?,F(xiàn)有技術(shù)條件下,安裝碳捕集裝置,將產(chǎn)生額外的資本投入和運行維護成本等。二是技術(shù)尚不完全配套。三是安全環(huán)保要求高。四是缺乏完善的政策支持。
中國石化在推進CCUS產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展方面有一些先天優(yōu)勢。
一是上游油氣行業(yè)的含油氣盆地驅(qū)油增油和咸水層封存具有大的潛力。初步評價,中國石化適宜二氧化碳驅(qū)油的石油地質(zhì)儲量可觀,發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè)前景廣闊,近中期以驅(qū)油封存為主、中長期將規(guī)模進行咸水層封存。
二是中游煉化板塊擁有豐富的二氧化碳氣源。2020年,中國石化溫室氣體排放總量化工板塊占到80%,將低成本化工企業(yè)捕集的二氧化碳運輸?shù)接吞镞M行驅(qū)油利用與封存,可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的優(yōu)勢互補。
三是擁有部分世界先進的CCUS技術(shù)系列。中國石化在20世紀90年代就開始展開CCUS研究與示范研究,發(fā)展形成了CCUS技術(shù)系列。部分捕集技術(shù)國內(nèi)領先世界先進,低分壓二氧化碳捕集技術(shù)在我國16個省市50余套裝置獲得成功應用。攻克驅(qū)油與封存關(guān)鍵技術(shù)難題,創(chuàng)新提出二氧化碳高壓混相驅(qū)、驅(qū)吐協(xié)同等開發(fā)模式,有效解決特低滲透油藏“油井采不出”難題,實現(xiàn)了封閉小斷塊油藏有效開發(fā)。攻關(guān)形成全流程低成本工藝技術(shù)系列,研究制定CCUS潛力評價方法,建立了中國石化源匯數(shù)據(jù)庫。
四是中國石化油田企業(yè)多位于國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域,可為區(qū)域減排提供廣闊的應用場所。以勝利油田為例,東部工區(qū)分布在山東省8地市28個縣區(qū),作為京津冀經(jīng)濟圈周邊最大的陸上油田,地處煉化產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),周邊二氧化碳資源豐富,二氧化碳源匯匹配優(yōu)勢明顯。
本刊記者:中國石化CCUS發(fā)展下一步有何新動向?對我們實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展將產(chǎn)生什么影響?
陳軍:“十四五”時期,在齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈示范工程全面投產(chǎn)的基礎上,中國石化將依托勝利發(fā)電廠、南化公司等企業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳,力爭在所屬勝利油田、華東油氣田、江蘇油田等再建設2個百萬噸級CCUS示范基地,實現(xiàn)CCUS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為我國實現(xiàn)碳達峰碳中和目標開辟更廣闊的前景。
預計到2050年,化石能源仍將扮演重要角色,占我國能源消費比例約為10%-15%,CCUS技術(shù)可實現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳化利用,推動我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,助力構(gòu)建綠色低碳、富有韌性的能源體系。同時,從環(huán)境挑戰(zhàn)、政策背景到經(jīng)濟需求來看,CCUS技術(shù)將為諸多企業(yè)帶來機遇與挑戰(zhàn)。
CCUS項目對中國石化自身的發(fā)展也具有十分重要的意義:
一是助力企業(yè)有力保障國家能源安全。據(jù)研究,我國適合二氧化碳驅(qū)油的地質(zhì)儲量接近200億噸,可以增加原油產(chǎn)量超過20億噸,埋存二氧化碳超過100億噸,其中,中國石化所屬油田企業(yè)適宜二氧化碳驅(qū)油的石油地質(zhì)儲量可觀,加快推進CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會對保障國家能源安全提供技術(shù)支撐。
二是直接減少二氧化碳排放。按齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS計算,可每年減排二氧化碳100萬噸,相當于植樹近900萬棵、近60萬輛經(jīng)濟型轎車停開一年。
三是推動化石能源行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。CCUS作為實現(xiàn)“雙碳”目標必不可少的技術(shù)路徑,減排潛力巨大,工業(yè)利用前景廣闊。研究表明,我國未來有10億噸碳排放量要依靠CCUS技術(shù)來實現(xiàn)中和,可有力推進化石能源潔凈化、潔凈能源規(guī)?;?、生產(chǎn)過程低碳化。