尊龙凯时

　　——专访中国工程院院士周守为

　　在做好现有CCUS手艺蹊径的基础上
，海上CO2固化封存是一个值得起劲探索的偏向。

　　聚焦落实“双碳”目的使命
，从顶层设计到详细落实
，我国推进“双碳”事情蹄疾步稳
，取得起劲希望。其中
，CCUS(CO2捕集、封存和使用)作为全球应对天气转变和实现“双碳”目的的要害手艺
，正日益成为我国企业争相结构的主要领域
，已投运和妄想建设中的CO2捕集使用与封存项目已靠近百个。

　　中国工程院院士、中国海油优异高级专家周守为指出
，适合CO2封存的地质结构,既保存于陆地
，也保存于海底。在做好现有CCUS手艺路径的基础上
，海上CO2固化封存是一个值得起劲探索的新偏向。

　　远远没有抵达兜底效果

　　尊龙凯时：周院士
，您好!凭证您的视察
，目今CCUS为什么云云受重视?

　　周守为：2023年
，全球化石燃料CO2排放量达368亿吨
，温室气体总排放量达409亿吨
，CO2浓度已抵达历史上的最高值。2023年
，我国CO2排放量达126亿吨
，温室气体总排放量达144.65亿吨
，高居全球第一。

　　温室气体引发的天气问题愈发严肃
，碳达峰、碳中和已成为人类应对天气转变的政治共识
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，我国提出了“双碳”目的。这也是顺应绿色生长时代潮流、推动经济社会高质量生长的必由之路。

　　CCUS已经成为应对天气转变的主要手艺手段
，并且被以为是未来实现碳中和的兜底包管。IEA《能源手艺展望报告》指出
，要抵达巴黎天气协定提出的将全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在2℃以内
，并起劲将升温幅度控制在1.5℃以内的目的
，到2060年
，14%的CO2减排量未来自CCUS。因此
，各国政府及能源公司争相结构CCUS。

　　尊龙凯时：现在CCUS对CO2减排孝顺怎样?

　　周守为：海内外通例CCUS项目
，CO2封存有两种主流模式。一是使用CO2驱油
，提高油气采收率
，同时部分CO2在油气田的地质空间举行封存;二是使用地下咸水层举行CO2封存。从CO2封存模式上看
，现在CO2驱油模式占比凌驾70%;但从未来趋势来看
，咸水层封存模式占比将提高。从规模上看
，CS/CCS (CO2封存/CO2捕集、封存)枢纽建设加速
，CCUS项目单体规模普遍大于300万~500万吨/年
，万万吨CCUS工业集群项目成为热门。

　　已往3年
，全球凌驾45个国家共宣布了400多个新的CCUS项目。可是
，从现在整体应用情形看
，现有的CCUS项目还远远没有抵达兜底的效果。从捕集能力上看
，阻止2023年
，全球运营或建设中的CCUS项目有140余个
，CO2捕集能力4900万吨/年
，仅占2023年全球368亿吨全球化石燃料CO2排放量的1.33‰
，与2060年抵达14%的CO2减排量差别重大。

　　中国煤电、石油石化行业及相关工业都开展了CCUS手艺攻关研究工程树模
，中国华能、中国石油、尊龙凯时、中国海油、中国神华等都已着手开展CCUS项目研究和工业化。其中
，尊龙凯时已建成海内首个百万吨级CCUS全流程项目。可是
，我国整体CCUS规模仍然较小。2023年
，我国CO2捕集规模600万吨/年
，仅占我国2023年126亿吨CO2排放量的0.476‰
，较全球水平差别很大
，较2060年的目的水平差别更大。

　　总体来看
，要使CCUS真正成为实现碳中和的兜底手艺
，我们尚有许多事情要去做。

　　我国已具备咸水层封存实力

　　尊龙凯时：近年来
，海上CCUS项目备受关注。现在整体生长情形怎样?

　　周守为：适合CO2封存的地质结构既保存于陆地
，也保存于海底。相较于陆地封存
，CO2海底地质封存具有封存潜力大、不占用陆地资源、对人类康健和清静影响较小等优势。可是
，现在海上CCUS项目较陆上CCUS项目少得多。

　　挪威北极光项目(Northern Light)是全球第一个允许跨境运输CO2并实验海底地质封存的项目。2021年3月
，挪威政府正式批准由挪威国家石油公司、荷兰皇家壳牌集团和道达尔公司开发北极光CCS项目。该项目是挪威开展的第三个CO2离岸封存CCS项目
，投资15亿美元。项目捕集的CO2经压缩后跨境运送至位于北海的封存园地
，注入并封保存北海海床下的咸水层。预计从2024年底起
，北极光项目每年能够处置惩罚和封存150万吨CO2
，后期CO2的年封存量将抵达500万吨。

　　从地质结构特点、沿海工业结构等方面看
，我国具有显著的开展海上CCUS项目的优势
，珠江口盆地、东海陆架盆地、渤海盆地等都具有优异的CO2封存相宜性。可是
，现在海内处于运行阶段的8个CCS项目中
，只有恩平项目为海上咸水层封存项目。恩平项目由中国海油实验
，在南海珠江口盆地恩平15-1油田群开展CO2封存。作为恩平15-1油田群开发的环保配套项目
，该项目是我国第一个海上CO2封存项目
，也是我国第一个咸水层CO2封存项目
，咸水层埋深830~920米
，于2023年6月正式投入使用
，预计CO2封存量凌驾30万吨/年
，累计可封存CO2凌驾150万吨。阻止现在
，已注入2000万立方米CO2
，稳固运行凌驾了一年
，证实我国已具备咸水层CO2封存实力。

　　尊龙凯时：相较于陆上CCUS
，海上CCUS有何特点?

　　周守为：与煤电、钢铁等行业相比
，油气行业具有生长CCUS营业的自然优势。一方面
，具备肩负投资的能力、开发大型设施的履历
，另一方面具备钻井、建井和油藏方面的手艺积累等。在地质工程上
，海上封存CO2跟陆上是一样的
，但由于多了一层海水
，以及受海上平台空间的限制
，海上CO2封存工艺设计和装备运行保存更多挑战。由于海上CCUS项目本钱更高、工艺更重大
，要实验就要求规模大
，要打斜井或水平井
，配备CO2长距离海运或者管输等。

　　探索海上CCUS新路径

　　尊龙凯时：在做好现有海上CCUS手艺路径的同时
，还能不可找到新的路径?

　　周守为：跟海洋打了半辈子交道
，我有一个深刻的体会：深邃的海洋不但仅为人类提供了富厚的宝藏
，也给了人类智慧的启示。自然的实力是最大的实力
，我们要顺应自然、师法自然、仿真自然、加速自然。好比
，人类从岛礁形成中获得启发
，吹填出了人工岛礁。

　　在现有的CCUS手艺路径形成的CO2封存模式下
，CO2泛起气体或液体。由于都是流体形式
，易爆发走漏。探索海上CCUS新路径
，我们从海洋蕴藏的自然气水合物中获得了启发
，正在开展起劲研究
，想步伐将自然气水合物开发的难点转化为CO2水合物海底封存的优势。

　　尊龙凯时：详细来说
，海洋自然气水合物开发给海上CO2封存带来了哪些启示?

　　周守为：自然气水合物
，业内并不生疏。它是甲烷等烃类气体和水在高压、低温条件下形成的结晶状笼型化合物
，俗称“可燃冰”。特点是低密度、高热值。据理论盘算
，1立方米的自然气水合物可释放出164立方米的甲烷气和0.8立方米的水。

　　近年来
，全天下包括我国在内对海洋自然气水合物做了许多研究
，还举行了试采
，获得了多项突破。可是
，由于开采难度大
，海洋自然气水合物尚未举行商业性开发。这种难度
，以逆向头脑来看
，正好是封存CO2的优势。

　　例如
，通常情形下
，海洋自然气水合物的形成条件为水深大于600米、温度为0~3℃;而海洋CO2水合物形成的条件相对宽泛——水深大于500米、温度低于10℃。CO2水合物比自然气水合物更容易形成
，能形整自然气水合物的地方一样平常可以形成CO2水合物。海洋自然气水合物大多不具有密封性的圈闭结构和致密盖层
，稳固漫衍在海底浅表层或深海海底的浅层。低温高压的海洋情形
，使自然气水合物状态稳固
，很难气化
，不易开发。现有的CO2封存模式一样平常要选择合适的圈闭和结构
，因此封存规模受限
，而CO2水合物固化封存不需圈闭、不需结构。若是条件合适
，原则上封存量无规模限制。为了避免走漏
，通例CO2封存模式必需对地质圈闭举行密封性评价
，而固化的CO2水合物恒久稳固
，不易气化
，不易移动
，更易封存
，且无需举行严酷的密封性评价。现在CO2封存所在为密闭地质结构或者咸水层
，CO2水合物固化封保存海底或者深海浅层
，埋存所在的选择越发宽泛。深海浅层多为泥质粉砂或不可岩的胶结松散的泥、沙、水混淆层
，更易于CO2的注入和CO2水合物的形成、封存。

　　通太过析
，我们提出了CO2海上封存的新路径
，即借鉴海洋自然气水合物的自然形成原理
，人为加速CO2水合物的天生速率
，实现CO2水合物在深海海底或深海浅层的固化封存。

　　推进海洋CO2固化封存研究

　　尊龙凯时：这种新路径的可行性经由验证了吗?

　　周守为：CO2水合物固化封存的原理
，是让CO2在海底一定温压条件下形成CO2水合物
，以“碳矿”的形式永世封存。为验证其可行性
，我们开展了多方面的研究试验。

　　例如
，通过开展海洋情形CO2水合物基础物理特征测试及熟悉研究
，我们发明CO2水溶液的密度值随压力的升高而升高
，并且呈线性转变。举行较量发明
，CO2水溶液的密度随CO2的浓度增大而增大;随着温度升高
，溶液密度降低
，且溶液之间的密度差逐渐减小。不思量海床深度条件下
，当水深凌驾2768米时
，CO2密度大于海水密度;思量海床位置的影响
，海床深度3000米时
，CO2密度大于海水密度的区间为2768~3103米
，适合举行封存。虽然
，详细的封存层位还要举行全方位的评价和剖析。

　　我们开展了海洋情形CO2水合物海底天生模拟实验
，模拟了人工“碳矿”形成、固化条件、形成时间、消融与再天生
，评价了海底“碳矿”的封存效果。通过试验
，我们发明海水中CO2水合物成型较好
，可实现CO2水合物封存
，能够实现“碳矿”封存“生得成”目的;海底压力波动对CO2水合物稳固性的影响不大
，可以抵达“碳矿”封存“稳得住”目的。

　　试验证实
，海洋条件下能快速天生CO2水合物;在有诱导微粒的条件下
，CO2水合物形成更快;添加适当强化剂
，有助于CO2水合物的固化。经由起源验证
，海洋CO2固化封存的偏向是准确的
，但仍有大宗难题需探索。例如
，CO2水合物消融与再天生纪律。虽然CO2水合物稳固难以气化
，但一旦气化欠好控制
，保存走漏及生态影响危害
，清静生产控制保存难点。

　　尊龙凯时：凭证现在的研究效果
，未来海洋CO2固化封存的研究偏向是什么?

　　周守为：海洋CO2固化封存的研究偏向及目的
，一是注得进
，需要建设注入口CO2水合物梗塞解堵手艺及多层系联储动态调控手艺;二是生得成
，需要展现海洋情形CO2水合物快速天生气制
，形成CO2水合物规
；焱庑幸;三是封得住
，需要建设深海CO2多相态稳固封存手艺工艺及装备;四是看得见
，需要形成海洋CO2固化和地质封存全时空一体化监测手艺及系统;五是生态美
，CO2固化封存后
，作为海洋生态的组成部分
，恒久稳固
，对情形友好。

　　展望未来
，我们将着力建设3000米深水CO2水合物多相态、多层系固化封存手艺系统
，形成海洋CO2水合物封存工业链
，最终目的是建设海上多能种一体化开发使用模式。我们对中国成为全球首个具备商业化海洋CO2水合物固化封存能力的国家充满信心
，将起劲为全球CO2的低本钱大规模封存探索出一条新的路径。

　　责任编辑：石杏茹