碳中和與捕集利用及封存前沿沙龍召開(kāi)
2021年3月14日,由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )主辦、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )碳捕集利用與封存專(zhuān)業(yè)委員會(huì )承辦、中國科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體支持的首期碳中和與CCUS前沿沙龍上,數十位來(lái)自中國工程院、歐亞科學(xué)院、中科院等研究機構、高校以及企業(yè)的專(zhuān)家、學(xué)者以及行業(yè)從業(yè)者出席,圍繞CCUS面上問(wèn)題及技術(shù)案例,對發(fā)展二氧化碳利用的技術(shù)政策進(jìn)行深入研討。沙龍通過(guò)科技日報、中國環(huán)境報、《環(huán)境與生活》雜志等媒體進(jìn)行宣傳報道,此外還形成了一篇政策建議報告上報生態(tài)環(huán)境部和中國科協(xié)。
負碳技術(shù)是行業(yè)的重點(diǎn)探索方向
將CO2資源化利用,擁有巨大減排潛力
根據測算,我國碳達峰的峰值約在100億噸-110億噸二氧化碳(CO2),到2060年碳中和實(shí)現,這些CO2需要通過(guò)能源結構調整和替代、節能、增加碳匯、CCUS技術(shù)和負排放技術(shù)來(lái)消解。
“作為一種擁有巨大減排潛力和負排放潛力的技術(shù),CCUS技術(shù)能夠對我國氣候目標的實(shí)現發(fā)揮重要作用?!敝袊h(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )碳捕集利用與封存專(zhuān)委會(huì )秘書(shū)長(cháng)張九天表示。
CO2利用技術(shù)是CCUS技術(shù)體系中的重要一環(huán),是指通過(guò)工程技術(shù)手段將捕集的CO2實(shí)現資源化利用的過(guò)程,根據工程技術(shù)手段不同,可分為地質(zhì)利用、化工利用和生物利用技術(shù)。
“地質(zhì)利用能夠大規模實(shí)現CO2封存,而通過(guò)化學(xué)或生物的手段進(jìn)行CO2的轉化不但能夠直接利用CO2,還能夠實(shí)現實(shí)現一定的經(jīng)濟效益,對促進(jìn)CCUS早期發(fā)展很有意義?!睆埦盘旄嬖V記者。
北京綠色金融與可持續發(fā)展研究院、高瓴產(chǎn)業(yè)與創(chuàng )新研究院近日發(fā)布的報告《邁向2060碳中和——聚焦脫碳之路上的機遇和挑戰》也表示,CCUS作為負碳技術(shù),是實(shí)現碳中和的重要技術(shù)路徑,是其他領(lǐng)域很難完全實(shí)現“零排放”時(shí)需要的技術(shù)。
“對于煤炭、煤化工、石化等行業(yè)來(lái)說(shuō),在碳中和目標下,這類(lèi)負碳技術(shù)的大規模、低成本的商業(yè)化開(kāi)發(fā)應用是延續行業(yè)生存的希望,可以作為這些產(chǎn)業(yè)轉型的重點(diǎn)探尋方向?!眻蟾嬷赋?。
目前,已有企業(yè)正在探索相關(guān)技術(shù)。北京光合新能源科技有限公司CEO兼首席科學(xué)家王琮告訴記者,CO2化學(xué)和生物利用技術(shù)可以把CO2作為碳氧資源,轉化為其他產(chǎn)品,在實(shí)現碳減排的同時(shí)產(chǎn)生額外的經(jīng)濟效益,因此相關(guān)技術(shù)是目前能源和化工領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。
以他們公司研發(fā)的“等離激元”光熱催化二氧化碳合成燃油技術(shù)為例,可利用陽(yáng)光(或者廢熱)催化CO2合成燃油、燃氣和化工原料等高純燃料和高價(jià)值化學(xué)品,“這實(shí)現了二氧化碳轉化利用的核心突破,發(fā)展潛力巨大?!蓖蹒嬖V記者。
公司產(chǎn)業(yè)化平臺總經(jīng)理孟慶章介紹說(shuō),公司的CCUS技術(shù)先吸收大氣中的CO2,實(shí)現負碳過(guò)程,再轉化為清潔燃料的原理是典型的碳循環(huán)利用可再生能源機制。
二氧化碳及水蒸氣由熱電廠(chǎng)輸送到鹿山紫頂工業(yè)化試驗基地,圖為基地全貌。
目前,這一技術(shù)已應用在黑龍江省七臺河市鹿山紫頂二氧化碳合成燃油工業(yè)化試驗基地,2020年完成了工業(yè)化前期試驗,已開(kāi)始批量產(chǎn)油產(chǎn)氣?!爱a(chǎn)出的合成燃油和燃氣高純無(wú)雜質(zhì),可直接應用于燃油燃氣運載工具設施,對接現有的化工材料產(chǎn)業(yè)鏈?!敝性嚮丶夹g(shù)總監郁蘭峰說(shuō)。
CO2捕集運輸利用封存等技術(shù)應用較豐富
有的進(jìn)入商業(yè)化應用,有的處于示范階段
我國高度重視綠色低碳技術(shù)的研發(fā)與進(jìn)步。自2006年以來(lái),國家發(fā)改委、科技部等16個(gè)部門(mén)先后參與制定并發(fā)布20多項國家政策和發(fā)展規劃,為CCUS技術(shù)的研發(fā)、示范、應用指明了方向。
據生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規劃院發(fā)布的《中國二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)報告(2019)》,目前,我國CCUS技術(shù)種類(lèi)齊全,發(fā)展迅速,囊括了深部咸水層封存、二氧化碳驅提高石油采收率、二氧化碳驅替煤層氣等,為我國乃至全球CCUS發(fā)展、推廣和管理積累了寶貴經(jīng)驗和數據。
在鄂爾多斯、渤海灣、松遼盆地等礦產(chǎn)資源富集的區域,我國還建設了類(lèi)型多樣的CCUS示范項目。其中,9個(gè)是純捕集示范項目、12個(gè)是地質(zhì)利用與封存項目,其中包括10個(gè)全流程示范項目。這就意味著(zhù),在二氧化碳捕集、運輸、利用、封存各技術(shù)單元及全鏈條技術(shù)方面,我國實(shí)現了較為豐富的積累與應用。
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規劃院氣候變化與政策研究中心主任蔡博峰介紹說(shuō),目前,二氧化碳捕集環(huán)節,部分技術(shù)已進(jìn)入或接近商業(yè)化應用;運輸環(huán)節,陸運和船舶運輸技術(shù)成熟,正處于陸地管道運輸示范階段;利用環(huán)節,地質(zhì)利用潛力大,技術(shù)成熟;封存環(huán)節,目前也已進(jìn)入工業(yè)階段,陸上地址利用封存容量達萬(wàn)億噸。
數據統計,2019年,我國所有CCUS捕集項目二氧化碳捕集量約達170萬(wàn)噸。在吉林油田,我國建成了年封存規模35萬(wàn)噸的亞洲最大規模二氧化碳-強化采油(CO2-EOR)項目;國家能源集團(神華)建成我國首個(gè)真正意義上的碳捕捉與封存(CCS)項目;開(kāi)展了規模世界第二、亞洲最大的驅煤層氣現場(chǎng)實(shí)驗。同時(shí),二氧化碳鈾地礦地浸開(kāi)采已經(jīng)達到工業(yè)應用水平。
CCUS各環(huán)節主要技術(shù)的迅速發(fā)展,給行業(yè)發(fā)展和降碳減排帶來(lái)了良好的應用前景。
規?;瘧萌孕柰苿?dòng)力
建議給予強有力的政策支持及商業(yè)化策略支撐
雖然目前CCUS技術(shù)已經(jīng)開(kāi)展相關(guān)研發(fā)和示范,但大規模推廣與應用仍面臨技術(shù)、機制等多方面挑戰,需要政策支持和各方共同努力加以推動(dòng)。
國家應對氣候變化中心副主任馬愛(ài)民告訴記者,目前,CCUS技術(shù)應用水平參差不齊,投資和運營(yíng)成本較高,商業(yè)化路徑尚不明朗,在降低成本、提升和評估二氧化碳封存安全性、實(shí)現二氧化碳資源化轉變等方面,仍面臨許多難題。
張九天也認為,CO2不同的利用技術(shù)當前的發(fā)展水平仍有差異?!罢w來(lái)看,地質(zhì)利用技術(shù)中的強化采油和浸采采礦技術(shù)已經(jīng)達到商業(yè)化運行水平,而其他技術(shù)還需要持續研究示范予以推動(dòng);化工利用技術(shù)則大部分可能在2030年前后實(shí)現商業(yè)化運行;生物利用技術(shù)差別較大,微藻利用技術(shù)目前已經(jīng)投入初期商業(yè)生產(chǎn)?!?/span>
對此,張九天所在的CCUS專(zhuān)委會(huì )建議,為助力實(shí)現碳中和目標,應制定強有力的政策和商業(yè)化策略支撐相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與推廣。
CCUS專(zhuān)委會(huì )建議,應抓住早期計劃,推動(dòng)實(shí)施CO2利用技術(shù)研究示范,研究財稅補貼、行業(yè)統籌等支持政策;制定CO2利用科技發(fā)展路線(xiàn)圖,有側重分階段支持CCUS技術(shù)發(fā)展。此外,專(zhuān)委會(huì )還建議,探索新型研發(fā)模式,建立CCUS國家重大基礎設施研究和集成示范平臺;盡快啟動(dòng)、穩妥推進(jìn)相關(guān)標準的制定,為CCUS技術(shù)健康有序發(fā)展提供保障。
重視和挖掘企業(yè)的作用也十分重要。馬愛(ài)民表示,“要想大規模推廣利用CCUS技術(shù),就要把減排責任傳導到企業(yè),提高企業(yè)參與的積極性;要給企業(yè)動(dòng)力,鼓勵企業(yè)應用先進(jìn)技術(shù)。通過(guò)全社會(huì )各方面共同努力,推動(dòng)碳達峰、碳中和的實(shí)現?!?/span>