CCUS產(chǎn)業(yè)化模式面臨的挑戰(zhàn)、對(duì)策及發(fā)展方向

工邦· 工業(yè)互聯(lián)新生態(tài)

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01


導(dǎo)  讀


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02


“雙碳”主題背景

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03


CCUS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式


2.1
多聯(lián)產(chǎn)減排模式

我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是依據(jù)原料屬性、技術(shù)特色及產(chǎn)品類型劃分的,涉及碳資源綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展研究較少,由此產(chǎn)生許多的行業(yè)壁壘。在此背景下,多聯(lián)產(chǎn)減排模式應(yīng)運(yùn)而生,旨在迎合碳中和的要求下,重塑碳綜合利用的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展目標(biāo)。


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(1)化工與化工產(chǎn)業(yè)耦合聯(lián)產(chǎn)模式

如圖1所示,該運(yùn)行模式下,將煤化工或煉焦排放的CO2進(jìn)行捕集,按照碳化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品進(jìn)行原位工藝改造,將捕集的CO2轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)減排或零碳排放,是一種基于碳資源化轉(zhuǎn)化的利用途徑。

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圖1  化工與化工產(chǎn)業(yè)耦合聯(lián)產(chǎn)模式


(2) 能源與能源產(chǎn)業(yè)耦合聯(lián)產(chǎn)模式

在該該運(yùn)行模式下,以燃煤電廠等排放源為主要對(duì)象開(kāi)展CO2捕集,將捕獲的CO2用于強(qiáng)化油氣開(kāi)采,同時(shí)封存CO2,或?qū)?span style="outline: 0px;max-width: 100%;text-indent: 2em;font-family: Helvetica;">CO2注入油區(qū)含水層等地區(qū)進(jìn)行驅(qū)水埋存,是一種基于CO2利用封存路徑的聯(lián)產(chǎn)模式,詳見(jiàn)圖2。

CCUS產(chǎn)業(yè)化模式面臨的挑戰(zhàn)、對(duì)策及發(fā)展方向的圖8

圖2  能源與能源產(chǎn)業(yè)耦合聯(lián)產(chǎn)模式


(3) 與農(nóng)業(yè)和生物質(zhì)的耦合聯(lián)產(chǎn)模式

該聯(lián)產(chǎn)模式主要是將捕集或工業(yè)源直接排放的CO2,用于農(nóng)業(yè)和生物質(zhì)的聯(lián)產(chǎn),實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的同時(shí),減少CO2排放,詳見(jiàn)圖3。

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圖3  與農(nóng)業(yè)和生物質(zhì)的耦合聯(lián)產(chǎn)模式

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2.2
多能互補(bǔ)耦合利用模式

CCUS產(chǎn)業(yè)化模式面臨的挑戰(zhàn)、對(duì)策及發(fā)展方向的圖11

CCUS產(chǎn)業(yè)化模式面臨的挑戰(zhàn)、對(duì)策及發(fā)展方向的圖12

圖4  CCUS與可再生資源耦合利用技術(shù)路線

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圖5  CCUS與氫能互補(bǔ)耦合利用技術(shù)路線

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圖6  CCUS與生物質(zhì)能互補(bǔ)耦合利用技術(shù)路線

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04


挑戰(zhàn)與對(duì)策


3.1
CCUS產(chǎn)業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)

CCUS作為碳達(dá)峰和碳中和必不可少的減排固碳技術(shù),目前技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于研發(fā)和示范階段,在大規(guī)模示范、普及、應(yīng)用方面仍存在許多制約。


(1)從技術(shù)發(fā)展來(lái)看,盡管我國(guó)已開(kāi)展了大量CCUS技術(shù)研發(fā),但目前仍存在許多技術(shù)瓶頸,如捕集技術(shù)能耗和成本總體偏高,驅(qū)油封存一體化技術(shù)有待進(jìn)一步研究,封存安全性的監(jiān)測(cè)和評(píng)估技術(shù)體系尚未建立等問(wèn)題。雖然形成了多種碳捕集技術(shù)工藝路線,探索了多種轉(zhuǎn)化路線,示范了多種封存方式,但這些技術(shù)大多處于實(shí)驗(yàn)室或是工業(yè)小試階段。

(2)從行業(yè)發(fā)展來(lái)看,國(guó)內(nèi)已有CCUS示范項(xiàng)目應(yīng)用多以石油、煤化工、電力等企業(yè)為主,鋼鐵、水泥等CO2重要排放源示范應(yīng)用少,CO2輸送、化工合成及生物轉(zhuǎn)化等工程實(shí)踐剛剛起步。同時(shí)由于我國(guó)油藏地質(zhì)特征比北美地區(qū)復(fù)雜,其封存潛力、長(zhǎng)期安全性等存在較大不確定性,配套監(jiān)測(cè)、安全等管理體系不完善,驅(qū)油與封存技術(shù)需要進(jìn)一步研究發(fā)展。


(3)從產(chǎn)業(yè)化機(jī)制來(lái)看,缺乏跨行業(yè)協(xié)作機(jī)制,存在不少行業(yè)壁壘。CCUS產(chǎn)業(yè)鏈涉及電力、鋼鐵、油氣、化工、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)行業(yè),CO2源匯大部分情況下屬于不同企業(yè)或系統(tǒng),存在源匯匹配共享、責(zé)權(quán)利分配、知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬等多種挑戰(zhàn),在現(xiàn)有管理體系及政策制度下,難以實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)協(xié)作,阻礙了CCUS的快速發(fā)展。


(4)從標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)看,由于CCUS示范項(xiàng)目少,導(dǎo)致相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏,不僅增加了工程設(shè)計(jì)、裝備制造、設(shè)施建造成本,而且影響行業(yè)的技術(shù)交流、經(jīng)驗(yàn)分享。造成已形成的針對(duì)不同環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法貫通應(yīng)用;參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研制力度不夠,影響我國(guó)的減排成效。


(5)從國(guó)家政策來(lái)看,目前國(guó)家科技部、發(fā)改委、能源局等多個(gè)部門已出臺(tái)了一系列專項(xiàng)規(guī)劃及行動(dòng)計(jì)劃,但尚未單獨(dú)研究制定CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體規(guī)劃,未將CCUS技術(shù)研發(fā)、CO2源匯匹配、CO2輸送管網(wǎng)、跨行業(yè)工程應(yīng)用、政策法規(guī)等產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵因素統(tǒng)籌協(xié)調(diào)起來(lái)。

3.2
CCUS發(fā)展的產(chǎn)業(yè)支持政策需求

CCUS產(chǎn)業(yè)化作為一種新興產(chǎn)業(yè),勢(shì)必存在一定的行業(yè)風(fēng)險(xiǎn),迫切需要制定相關(guān)的產(chǎn)業(yè)化政策,提升企業(yè)積極性的同時(shí),降低投資風(fēng)險(xiǎn)。


01 | 建立CCUS財(cái)稅激勵(lì)政策

把CCUS作為一種重要的碳減排途徑,享有與可再生能源和其他低碳清潔能源技術(shù)同等的配套政策支持,充分借鑒美國(guó)、加拿大等國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)及做法,探索制定適合我國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)的財(cái)稅激勵(lì)政策,降低固碳成本,增加經(jīng)濟(jì)效益,從而吸引更多投資方,提高企業(yè)積極性。


02 | 建立CCUS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系及管理制度


建立覆蓋CO2捕集、輸送、封存、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、減排核查、全生命周期管理等各環(huán)節(jié)專項(xiàng)的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)信息經(jīng)驗(yàn)共享,指導(dǎo)工程建設(shè)實(shí)施;明確CCUS不同階段CO2的屬性、地質(zhì)封存空間使用權(quán)、長(zhǎng)期安全監(jiān)管責(zé)任等,從規(guī)范管理上降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。


03 | 建立多產(chǎn)業(yè)協(xié)作機(jī)制,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的頂層設(shè)計(jì)


建立CCUS成本、效益和責(zé)任分擔(dān)機(jī)制,將CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)的責(zé)權(quán)利在各環(huán)節(jié)及各企業(yè)部分間進(jìn)行合理分擔(dān)和分配,強(qiáng)化行業(yè)部門協(xié)調(diào)推進(jìn)CCUS產(chǎn)業(yè)化的政策體系建設(shè),推動(dòng)關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)整合,促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈CCUS項(xiàng)目多產(chǎn)業(yè)有效協(xié)作及多產(chǎn)業(yè)鏈模式的建立。


04 | 將CCUS納入碳排放交易體系

制定配套制度及方法,合理進(jìn)行配額分配,明確CCUS項(xiàng)目立項(xiàng)審批程序,明晰全生命周期減排量,建立完善的CCUS減排量核查、監(jiān)管及碳價(jià)格機(jī)制等,實(shí)現(xiàn)核證減排額在國(guó)際、國(guó)內(nèi)碳市場(chǎng)上的交易,從而為開(kāi)展CCUS的企業(yè)帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)收入,消納部分固碳成本。


05 | 建立良好的CCUS金融生態(tài)

       CCUS是投資風(fēng)險(xiǎn)較大的資本密集型新型低碳技術(shù),合理有效的CCUS投融資渠道對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。構(gòu)建以國(guó)家財(cái)政融資為核心的多元投融資系統(tǒng),形成良好的CCUS金融生態(tài),可以加快其產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

3.3
方法與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

方法和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是實(shí)現(xiàn)CCUS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)范化的重要環(huán)節(jié),需要從以下幾個(gè)方面加快CCUS標(biāo)準(zhǔn)體系制定。


(1)捕集方面:需要制定各種捕集工藝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括吸收法、吸附法及膜分離法及其集成方法的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);由于不同行業(yè)的氣源性質(zhì)的不同,需要按照行業(yè)制定不同性質(zhì)氣源的捕集標(biāo)準(zhǔn)。

(2)埋存方面:結(jié)合CO2驅(qū)油埋存制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);制定CO2驅(qū)油項(xiàng)目產(chǎn)出氣回收和回注標(biāo)準(zhǔn)。


(3)監(jiān)測(cè)方面:制定全流程CCUS項(xiàng)目CO2泄露監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),包括碳捕集設(shè)施泄露監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、管道輸送泄露監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、罐車和船舶運(yùn)輸泄露標(biāo)準(zhǔn)、CO2地質(zhì)封存泄露環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、封存區(qū)地下水CO2泄露環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、土壤CO2泄露監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。


(4)評(píng)估方面:制定全流程CCUS項(xiàng)目減排評(píng)價(jià)方法、CO2封存潛力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)封存選址評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等;研究形成封存區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估方法和標(biāo)準(zhǔn),包括封存區(qū)土壤、可飲用地下水以及封存區(qū)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

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05


結(jié)語(yǔ)與展望



CCUS作為一種新興、前瞻性技術(shù),在發(fā)展的過(guò)程中,需要放眼于全球,重視碳資源利用的同時(shí),樹(shù)立CO2是一種資源的理念,既要借鑒國(guó)外的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),又要立足于國(guó)情,發(fā)展革命性技術(shù)。一方面,中國(guó)應(yīng)加大CCUS技術(shù)研發(fā)投入和對(duì)CCUS技術(shù)推廣應(yīng)用力度,同時(shí)統(tǒng)籌基礎(chǔ)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、裝備研制、集成示范,推動(dòng)關(guān)鍵共性技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)。另一方面,國(guó)家應(yīng)繼續(xù)加大財(cái)政稅收政策支持力度,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)培育,建立跨行業(yè)、跨領(lǐng)域分工合作機(jī)制,全方位提升國(guó)家CCUS技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,控制溫室氣體排放,提高能源資源利用效率。



CCUS產(chǎn)業(yè)化模式面臨的挑戰(zhàn)、對(duì)策及發(fā)展方向的圖17


文章來(lái)源:【 工邦 】編輯部;

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