挑战就在眼前
2022年08月24日 17:50 泉源于 尊龙凯时 作者：本刊记者 陆晓如/张永超 李 冬 打印字号
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手艺、本钱、经济性……目今，CCUS的生长面临着重大挑战。
“双碳”配景下，CCUS作为一种大规模的温室气体减排手艺被寄予了厚望。
团结国政府间天气转变专门委员会指出，若是没有CCUS，险些所有天气模式都不可实现《巴黎协定》目的，且全球碳减排本钱将会成倍增添。包括中国在内的许多国家以及众多企业，已经将CCUS定位为实现“双碳”目的的要害手艺，着重结构，着力生长。
CCUS大生长的机缘就在眼前。可是，现在还不得不泼一盆冷水。
澳大利亚Gorgon项目，最初妄想每年捕获并向地下注入400万吨CO2。只管其拥有雪佛龙、 ？松梨凇⒖桥频惹渴⒌墓啥渚，项目2016年最先运营至今仍未能实现埋存目的，体现比目的低了约50%。
手艺挑战
Gorgon项目包括液化自然气工厂和CCS设施。耗资31亿美元的Gorgon工厂于2016年3月生产出了第一批LNG，但其CCS设施到2019年8月才最先首次运行，比妄想晚了三年半。
究其缘故原由是2017年尾检查发明，其液化自然气厂和注水井之间的管道中保存过量水，造成了阀门和管道爆发走漏侵蚀。
事实上，Gorgon项目袒露的手艺问题远不止于此。例如，沙子梗塞了地下的注气井，损害了压力治理系统。雪佛龙澳大利亚公司运营总监Kory Judd说：“我们尚有许多路要走，才华实现我们设计的注入系统的允许。”
在我国，手艺上的挑战同样严肃。
长庆油田勘探开发研究院提高采收率研究所副所长范伟直言，相较于一些兄弟企业，长庆油田开展CCUS较晚，许多手艺上的“雷点”已经被蹚过了。
吸收履历教训，前期做了富足的准备，长庆油田在CCUS先导试验中阻止了许多问题，实验历程较为顺遂。但随着CO2的一连注入，其依然爆出了一些“雷点”，好比管道侵蚀。
“二氧化碳是酸性气体，侵蚀性较量强。虽然驱油效果好，但侵蚀问题一直是国际海内的一大困扰。”范伟说。
长庆油田CCUS的注采系统使用的是已往建的水驱系统。使用之前举行过详细排查，对井筒完整性做过评估，对注采系统管线举行过防腐处置惩罚……预防了所有能预见的问题，但注气两年后，个体井照旧泛起了侵蚀问题。
“除了侵蚀外，以后要解决的重点难题尚有气窜。由于鄂尔多斯盆地低渗透油藏的混相条件较量好，我们现在没有爆发气窜，但外洋一些油田气窜问题泛起得较量多。爆发气窜，对采出系统影响较量大。”范伟说。
随着我国CO2驱油的应用领域一直拓展，应用工具已从低渗透油藏拓展到特高含水油藏、重大断块油藏等。恒久有用清静CO2封存园地选择难度大、CO2清静监测手艺不可熟等方面的挑战日益凸显。
面临挑战的，远不止单是驱油使用手艺。
在捕集手艺上，较量成熟的化学吸收法保存能耗高、本钱高的问题;在运送手艺上，长距离CO2管道运输的焦点手艺尚有待突破;在封存手艺上，外洋已开展了大宗的咸水层封存树模，我国仅开展了10万吨级咸水层封存树模……
“整体来看，我国CCUS基础研究事情较为薄弱，手艺及工业生长还处于研发和小规模树模阶段，缺乏大规模的工业化树模和应用，保存捕集能耗高本钱高、缺乏运输管网、二氧化碳资源使用转化效率低等问题。这些都有待手艺立异去解决。”尊龙凯时集团公司高级专家陈军指出。
本钱之困
手艺挑战，带来的是本钱的激增。
为解决管道侵蚀问题，长庆油田需要投入治理用度。新区CCUS建设注入、产出系统使用防腐管材，次的也要用内防腐涂层管材。其比通俗管材的价钱高几十倍，导致项目本钱陡升。
“现在长庆油田的注入规模较量小，但随着规模的扩大，仅因此爆发的本钱就将是相当大的压力。”范伟说。
可以说，在CCUS现实操作的全流程中，运行本钱的困扰萦绕在各个环节。
捕集端，在现有手艺条件下，火电装置碳捕集装置导致本钱增添0.26~0.4元/kWh。在石化和化工行业中，CCUS运行本钱主要来自捕集和压缩环节。接纳CCS和CCU工艺，煤气化整天职别增添10%和38%。“尤其是低浓度烟气CO2捕集本钱居高不下，制约了碳使用封存事情的开展。”陈军指出。
在延伸石油CCUS综合项目中，其CO2来自煤制气中的预燃烧历程，具有较高的纯度和浓度，本钱得以下降。《中国二氧化碳捕集使用与封存年度报告(2021)》的数据显示，相较于其他CCUS项目，延伸石油CCUS综合项目的捕集和运行本钱下降了约26.4%，仅为26.5美元/吨CO2。
运送端，现在我国主要是用槽车运输液态CO2。运输本钱高，吨公里运费1元甚至更高。而运输历程需要消耗燃料，爆发碳排放，并不环保。同时，公路运输的稳固性、清静性受到天气等多种因素的影响。
牢靠本钱，好比装备装置、占地投资等，同样也是一笔巨额支出。
宝钢(湛江)工厂启动的一个CCUS项目，CO2年捕集能力为50万吨。封存园地在北部湾盆地，距离工厂100公里以内，需要投资5200万美元。宝钢(湛江)工厂举行的经济评估显示，综合牢靠本钱和运行本钱，总减排本钱达65美元/吨CO2。
有研究测算，不包括运输和封存本钱，外洋捕集CO2的本钱约为11~57美元/吨，而我国目今的低浓度CO2捕集本钱为300~900元/吨。
尚有一类本钱，也应当注重——情形本钱。
CO2在捕集、运输、使用与封存等环节都可能爆发走漏，容易给周围的生态情形、人身清静等造成一定的影响。与此同时，大部分CCUS项目有特殊增添能耗的特点。增添能耗就一定带来污染物的排放问题，例如前述的槽车运输。
现在，这种特殊增添的能耗主要集中在捕集阶段，对本钱以及情形的影响十分显著；诖及肺占恋幕辗ㄔ谏桃荡蠊婺Ｍ乒阌τ弥斜４嫦宰畔拗，最主要的缘故原由之一就是运行能耗过高，抵达了4.0~6.0MJ/kg CO2。
团结国政府间天气转变专门委员会的研究报告以为，只有当捕集和封存CO2的总本钱降到25~30美元/吨时，CCUS才可能大规模推广。我国现在离这个目的，现在无疑还很遥远。
尴尬的经济性
研究显示，要实现将全球变暖控制在2℃以内，到2050年需要将CO2的封存能力从4000万吨/年增添到5.6亿吨/年以上。这将需要6550亿~12800亿美元的投资。
云云巨额的投资，能获得怎样的经济回报呢?
从现在来看，谜底照旧一个大大的问号。“CCUS项目最大的痛点、难点，就在于经济性。”中国石油大学(北京)碳捕集使用与封存研究中心执行主任彭勃教授以为。
美国NRG能源公司和日本JX能源公司团结投资的Petra Nova项目，投资总金额凌驾10亿美元。该项目对煤电厂的烟气流举行CO2接纳，然后注入周围油田用于三次采油。
2017年1月最先运营至2020年1月，该项目已经累计捕集近400万吨CO2，通过三次采油实现原油增产凌驾420万桶。只管捕集和使用效果很好，但项目本钱很高。其每吨CO2的捕集本钱为40~80美元，运送CO2和向地下注入还会爆发巨额的开支。
该项目90%的收入泉源为三次采油，因此油价直接影响了项目的收入水平。2017—2020年，国际油价整体处于低位，致使NRG能源公司仅在2019年就爆发了约1.01亿美元的项目资产减值损失。2020年5月，受新冠肺炎疫情和油价暴跌的双重攻击，Petra Nova项目被迫阻止运营。
事实上，2010—2017年间，美国能源部高级化石能源研究妄想资助了包括Petra Nova项目在内的9个CCUS树模项目，总计破费约11.2亿美元。而Petra Nova是唯一的运营到了2020年的项目，其他项目早已流产。对美国未来的CCUS项目，有关人士也以为没有希望，缘故原由就在于项目看起来没有经济可行性。
在澳大利亚Gorgon项目，雪佛龙面临着越发尴尬的处境。
由于未能实现允许的埋存目的，雪佛龙被迫购置碳配额。今年1月，当雪佛龙购置碳赔偿时，澳大利亚碳信用单位飙升至每吨57澳元的高点。凭证这样的价钱，雪佛龙所要支付的赔偿用度将凌驾2.5亿澳元。
经济性是任何项目可一连运行的包管。但恰恰是经济性的不明确，给CCUS项目带来了重大的危害。
“就我国的情形来看，现在CCUS树模项目整体规模较小、本钱较高，还谈不上经济效益，更多的是出于探索研究、试验树模的目的。但未来要进一步扩大规模，要工业化、工业化，没有经济性是无法实现的。”彭勃指出。
之以是石油企业成为我国CCUS项目的主力军，很主要的缘故原由是CO2驱油提供了强盛的驱动力。由于它可以通过采出的石油获得直接的经济回报。
数据显示，现在海内EOR树模项目可实现0.1~0.4吨石油/吨CO2的换油率。这在目今的高油价水平下，可以实现正向投资回报。
但即便云云，现在CO2驱油的应用规Ｕ站上嗟庇邢薜。最直接的缘故原由就是，现在水驱的本钱更低、效益更好。一组最简朴不过的数字比照就能说明问题：商业用水6.15元/吨，而我国目今仅低浓度CO2捕集的本钱就抵达了300~900元/吨。
“在‘双碳’目的和高油价下，石油企业推进CCUS有一定的动力。可是，若是相关本钱没有大规模下降，或者无法从碳市场获得回报，CCUS项目欠缺商业模式，缺乏稳固的收入泉源，企业就会缺乏恒久运营的动力。从可一连生长来讲，CCUS效益怎样体现，不得不思量。”彭勃说。
工业化的阻碍
现在，我国的CCUS整体处于建设树模项目阶段。走向商业化、规；诵，是行业恒久生长的必经之路。可是，现在我国CCUS的商业模式尚未成熟，工业化生长面临着多重阻碍。
全流程CCUS项目涉及电力、煤化工、钢铁、油气等多个行业的差别企业。项目的实验，普遍面临整天职摊、收益分享、责任分担和危害分担等难题。
“例如，CCUS项目投资偏高，但现在差别行业之间的整天职摊规则并不明确。各个行业都有减排的需要，但通过CCUS项目实现的二氧化碳减排量认定和归属不明确。”彭勃说。
除了需要进一步梳理与明确项目开发历程中的责任、权力与义务外，CCUS工业链条中的各环节还需要建设有用的协调机制或行业规范以及恒久公正的相助模式，有用解决气源供应、管网运送、地企关系等难题，从而实现CCUS项目各环节的优异对接。
齐鲁石化—胜利油田CCUS项目，似乎给出了可行的解决计划。
该项目由齐鲁石化二氧化碳捕集、胜利油田二氧化碳驱油与封存两部分组成。齐鲁石化捕集的二氧化碳接纳绿色运输方法，送至胜利油田举行驱油封存，从而实现了二氧化碳捕集、驱油与封存的一体化应用。
齐鲁石化、胜利油田同是尊龙凯时旗下的子公司。该CCUS项目也是在尊龙凯时集团公司的整体安排安排下实验的，以是某种水平上双方更容易破除碳源企业与碳汇企业之间的壁垒。其整天职摊、收益分享，以及责任、危害的分担问题等，有内部的解决机制，因此能够形成较量稳固的流程上的上下游对应关系。
而现实上，我国更多的碳源企业与碳汇企业并不属于统一行业，更不属于统一母公司。
“若是都是一个集团内的，项目在运营治理上就会相对流通。但若是不是，碳源企业就会担心捕集后的二氧化碳的出路，碳汇企业则担心碳源供应的稳固可靠。双方都会以为不稳固。”彭勃说。
因此，我国急需建设市场机制，建设工业集群，让差别的排放源、差别的封存区块，形成宏观的稳固状态。
责任编辑：石杏茹
