“如何减少能源、电力产业碳排放的同时满足满足高速增长的能源和电力需求。这是长久以来,全球对于可持续发展的质问。在一次能源使用中化石能源仍居高不下的情况下,人类可持续发展实际上不再是一场冲刺可再生能源的比赛,而是切实减少传统能源碳排放、高效利用化石能源、对碳再使用的竞赛。

  毫无疑问,这场比赛的结果关乎全人类的生存环境,在一次能源没有实质性创新发展之前,谁都不能懈怠。全力以赴解决这个关乎存亡的矛盾问题,从技术根本出发突破原有的商业逻辑,开辟新的发展模式,需要各方共同努力。” ——编者

  国际能源署(IEA)发布的报告显示,受能源需求激增和极端天气等因素影响,2018年全球二氧化碳排放量创历史新高,达到330亿吨。可再生能源增长并未与社会电气化增速保持同步,绿色电力的增长速度和规模并不匹配。

  事实上,短期内可再生能源难以成为主体能源,减排的速度有限,在这种情况下,碳捕集封存(CCS)技术显示出优势。碳捕集封存提高采收率(CCS-EOR)技术将碳减排与石油增产相结合,具备直接经济效益,是碳捕集利用和封存(CCUS)普遍看好的方向。

  但是高昂的气源成本成为制约CCS-EOR大规模应用的瓶颈问题。目前二氧化碳主要从天然气藏和工业废气获得。天然气藏受先天因素限制,利用很少。从工业废气中捕集碳普遍能耗高、成本高,长距离运输进一步增加成本。需要国家和企业从多个层面多措并举,用户才能获得足够廉价的二氧化碳气源供应,同时带动产业链的发展。

  在国家层面,出台相关支持政策。应制定CCUS产业发展战略与规划,整合资源,协调政府与企业、上游企业与下游企业的合作;尽快推广碳税和碳交易制度,推动上游碳排放企业积极参与二氧化碳的交易与利用;对下游用户减免CCS-EOR项目税费。

  在企业层面,上游碳排放和碳捕集企业,需要发展新一代的低能耗低成本捕集技术。目前捕集能耗和成本依然较高,成本占整个EOR项目的主体(70%以上)。降低捕集成本是整个产业下一步努力的主要方向。

  同时,下游用户应积极研究和建立长距离、共享式二氧化碳运输管网可降低运输成本。二氧化碳主要通过罐车方式运输,成本高。CCUS技术产业化发展,做好CO2源汇匹配的优化,建设统一的输送管网,降低输送成本,是CO2-EOR规模化发展的必要条件。

  捕集的二氧化碳来源大致包括6个方面:化肥企业、石油天然气炼化、钢铁、燃煤电厂、煤化工和其他工业(如石灰石烧制生石灰、氧化法制造环氧乙烷等)。用户要选择合适的气源以降低成本。

  下游用户之间的合作也是降低运输高成本的手段。各大石油公司都有二氧化碳提高采收率的需求,双方应加强合作,一方面是炼化企业气源的优化配置,例如中国石油就近利用中国石化炼化企业的气源;另一方面,合作建设二氧化碳输送管道,分散投资压力,实现建设技术共享以及建成后的利用共享。

  上下游联动有利于降低成本。工业企业一般都有大量的碳排放,下游企业都有耗用大量二氧化碳驱油需求,上游将排放的碳捕集卖给下游是不错的选择,双方可合作研发低能耗低成本的捕集技术,共同投资建立二氧化碳输送管网,一旦技术发展、管网建成,将获得长期的经济效益和社会效益。

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