在“雙碳”目標(biāo)背景下,CCUS技術(shù)已成為中國碳中和技術(shù)體系中不可或缺的重要組成部分。CCUS技術(shù)商業(yè)化的掣肘是什么、我國哪些行業(yè)是CCUS技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域、中國CCUS減排需求有多大等話題,一直是有減排需求的行業(yè)企業(yè)以及關(guān)注CCUS減排技術(shù)發(fā)展的人比較關(guān)心的問題。
近日,由科技部中國21世紀(jì)議程管理中心、全球碳捕集與封存研究院、清華大學(xué)牽頭組織編制的《中國碳捕集利用與封存年度報(bào)告(2023)》(以下簡稱《報(bào)告》)正式發(fā)布。
《報(bào)告》旨在為中國在應(yīng)對(duì)氣候變化、降低碳排放和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)方面提供科學(xué)依據(jù)和戰(zhàn)略指導(dǎo)。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第六次氣候變化評(píng)估第三工作組報(bào)告,要實(shí)現(xiàn)全球溫升控制在2攝氏度以內(nèi)的目標(biāo)。在2010年—2019年間,全球CO2排放量已約占這一預(yù)算的1/3,當(dāng)前,全球CO2排放預(yù)算僅剩約1.15萬億噸。
科技部中國21世紀(jì)議程管理中心處長、《報(bào)告》召集人張賢研究員告訴本報(bào)記者:“在不可能完全放棄化石能源的條件下,CCUS(碳捕集利用與封存)技術(shù)作為碳中和技術(shù)組合不可或缺的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)手段和托底技術(shù)保障?!?/p>
CCUS新技術(shù)、新項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)
《報(bào)告》顯示,隨著應(yīng)用場景的拓展,CCUS技術(shù)已經(jīng)成為中國碳中和技術(shù)體系中不可或缺的重要組成部分,是化石能源近零排放的唯一技術(shù)選擇、鋼鐵水泥等難減排行業(yè)深度脫碳的可行技術(shù)方案、未來支撐碳循環(huán)利用的主要技術(shù)手段。
近年來,隨著國際應(yīng)對(duì)氣候變化合作進(jìn)程的不斷推進(jìn)和技術(shù)體系的快速發(fā)展,CCUS技術(shù)的外部條件和內(nèi)在需求發(fā)生了顯著改變。CCUS技術(shù)發(fā)展需求愈加緊迫。
目前,中國面臨的減排壓力較大。中國碳中和目標(biāo)的提出意味著國內(nèi)碳減排目標(biāo)由相對(duì)減排量向絕對(duì)減排量轉(zhuǎn)變,減排策略由能源雙控向碳排放雙控過渡。持續(xù)趨緊的外部約束和落實(shí)國家碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的內(nèi)部需求,推動(dòng)CCUS由戰(zhàn)略儲(chǔ)備技術(shù)快速升級(jí)為現(xiàn)實(shí)解決方案,其技術(shù)定位、發(fā)展方向和未來部署需要進(jìn)一步研究。
同時(shí),CCUS技術(shù)的應(yīng)用場景正在得到進(jìn)一步拓展。CCUS新技術(shù)、新項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)突破。CCUS公眾認(rèn)可度也進(jìn)一步提升。
據(jù)了解,近年來,中國CCUS技術(shù)和示范取得長足發(fā)展。首個(gè)百萬噸級(jí)CCUS項(xiàng)目齊魯石化——?jiǎng)倮吞镯?xiàng)目正式投產(chǎn)并注氣運(yùn)行;包鋼集團(tuán)擬建成鋼鐵行業(yè)200萬噸CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉豆こ蹋壳?,一?0萬噸示范項(xiàng)目已經(jīng)開工建設(shè);中海油、廣東省發(fā)改委、殼牌(中國)有限公司和??松梨冢ㄖ袊┩顿Y有限公司簽署了大亞灣區(qū)CCUS集群研究項(xiàng)目諒解備忘錄,擬共同建設(shè)中國首個(gè)海上規(guī)模化碳捕集與封存產(chǎn)業(yè)集群。
在CCUS公眾認(rèn)可度方面,全球碳捕集與封存研究院于2022年發(fā)布的《全球碳捕集與封存現(xiàn)狀2022》顯示,當(dāng)前,全球共有196個(gè)CCUS商業(yè)設(shè)施,每年CO2總捕集能力超過2.4億噸,正在籌備中的CCUS項(xiàng)目較2021年新增61個(gè)。示范項(xiàng)目的成功及風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測技術(shù)水平的提高,促進(jìn)了公眾對(duì)CCUS風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)認(rèn)知,有效提高了公眾對(duì)CCUS技術(shù)的接受度。
中國CCUS減排需求有多大?
張賢給記者提供了一組數(shù)據(jù),對(duì)中國全行業(yè)中CCUS技術(shù)的應(yīng)用以及未來減排需求進(jìn)行了綜合分析,預(yù)測碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下中國CCUS減排需求為:2025年約為2400萬噸/年,2030年將增長到近1億噸/年,2040年預(yù)計(jì)達(dá)到10億噸/年左右,2050年將超過20億噸/年,2060年約為23.5億噸/年。
從行業(yè)看,考慮到中國目前的發(fā)電裝機(jī)容量和能源安全的硬約束,火電行業(yè)將是CCUS的應(yīng)用重點(diǎn),預(yù)計(jì)2060年可通過CCUS實(shí)現(xiàn)約10億噸/年的CO2減排量;鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)在提高生產(chǎn)效率和達(dá)到生產(chǎn)峰值后將仍有部分CO2需要通過CCUS實(shí)現(xiàn)減排;到碳中和前夕,國內(nèi)仍將有一部分溫室氣體排放無法通過常規(guī)技術(shù)手段完成減排,BECCS技術(shù)(生物質(zhì)能碳捕集與封存)、DAC技術(shù)(直接空氣捕集)預(yù)計(jì)將貢獻(xiàn)5億噸/年—8億噸/年的CO2移除量。
我國CO2適合封存在哪些區(qū)域?
那么,我國CO2的封存能力如何?封存地主要分布在哪些區(qū)域?
《報(bào)告》顯示,中國理論地質(zhì)CO2封存容量約為1.21萬億噸—4.13萬億噸,主要包括咸水層、油氣田等地質(zhì)構(gòu)造。
例如,中國油田主要集中于松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地和準(zhǔn)噶爾盆地,已探明油田可封存約200億噸CO2,其中適宜封存CO2的油藏容量約50億噸。中國氣藏主要分布于鄂爾多斯盆地、四川盆地、渤海灣盆地和塔里木盆地,中國已探明氣藏最終可封存約150億噸CO2。深部咸水層的封存容量為0.16萬億噸—2.42萬億噸,塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地、渤海灣盆地、珠江口盆地等大中型沉積盆地,封存容量較大,封存條件相對(duì)較好。
《報(bào)告》指出,從源匯分布情況看,中國新疆、陜西、內(nèi)蒙古等西北地區(qū)化石能源資源豐富,與塔里木盆地、鄂爾多斯盆地等陸上封存地匹配度較高。東北、華北和川渝地區(qū)碳源與渤海灣盆地、松遼盆地、四川盆地和蘇北盆地等大中型沉積盆地空間匹配相對(duì)較好。華東大部分地區(qū)和華南地區(qū)能源消費(fèi)密集,CO2大量集中排放,陸上適合封存的盆地少、封存容量小,且受人口密集分布等影響,封存選址較為困難;近海盆地具有分布廣、封存容量大、安全與穩(wěn)定性高等優(yōu)勢,可根據(jù)源匯匹配情況考慮實(shí)施海上地質(zhì)封存的可行性。