袁士義:CCUS - EOR產業進入規模化發展階段
中國工程院院士
中國石油集團咨詢中心專家
二氧化碳捕集、驅油與埋存(CCUS - EOR)是目前最為現實有效可行的二氧化碳減排技術,通過捕集—輸運—驅油—埋存減排增效可形成潛力巨大的新型產業鏈價值鏈和產業集群,可有效支撐化石能源企業綠色低碳持續發展,為國家能源安全轉型過渡和雙碳目標實現作出重大貢獻。
控制碳排放已成為國際社會共識。二氧化碳過度排放導致氣溫不斷升高,嚴重威脅人類生存,2015年《巴黎協定》確立了在21世紀末將全球平均溫升控制在2攝氏度以內的長期目標,2021年聯合國氣候變化大會決議努力將氣溫上升控制在1.5攝氏度以內。
碳達峰碳中和受到世界各國的空前關注,中國作出莊嚴承諾并積極行動:“中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。同時,國家已把碳達峰碳中和納入生態文明建設整體布局,并積極推動實施。
據IEA預測,如果2050年全球實現碳中和目標,通過調整能源結構、提高能源效率等碳減量方式,有望減碳263億噸,還需通過 CCUS / CCS碳移除手段減碳76億噸;如果2070年全球實現凈零排放,需要 CCUS / CCS作為托底技術封存15%的二氧化碳排放量。
根據中國CCUS年度報告(2021),CCUS/CCS是實現碳中和的托底系列技術,我國油氣藏和深部咸水層等地質體所能提供的埋存二氧化碳空間完全可以滿足碳中和需要的空間,根據我國二氧化碳源匯匹配情況,CCUS/CCS技術可提供的減排潛力基本可以滿足需求,對于托底保障碳中和目標實現意義重大。其中, CCUS - EOR是最現實有效可行的減碳驅油技術,具有大幅度提高原油采收率、增加原油產量、埋存減排二氧化碳等多重功效。
初步評價,全國約有140億噸原油地質儲量適合二氧化碳驅油,可提高采收率15%、增加可采儲量21億噸、封存二氧化碳約60億噸,潛力巨大,可有效支撐化石能源低碳利用。
以中國石油為例,從1960年代開始探索,中國石油先后牽頭承擔一批國家級CCUS - EOR重大科技攻關項目和示范工程建設,形成了較為完整的陸相油藏CCUS - EOR全產業鏈技術/標準系列,能夠支撐CCUS - EOR全產業鏈發展的技術需求。
目前,中國石油已在吉林油田建成了中國首個全流程安全零排放CCUS - EOR國家級示范工程,在長慶油田建成國內規模最大、標準最高的CCUS國家級示范工程。中國石油目前有10家油田已開展11項CCUS - EOR重大開發試驗,累計注入二氧化碳超過550萬噸,累計增油超過130萬噸,占全國的70%以上。2022年注入二氧化碳達到110萬噸以上,年增油達30萬噸以上,已經邁入工業化示范和規模產業化發展階段。
在國家“雙碳”目標有利政策推動下,我國CCUS - EOR產業將進入快速規模化發展階段。預期2030年中國CCUS - EOR產業年注入二氧化碳規模將達3000萬噸級,年產油規模將達1000萬噸級,相當于新建了一個遼河油田,同時可消納減排20余個大型煉化企業的年排放量;預期2050年驅油埋存(CCUS - EOR)和咸水層埋存(CCS)協同發展,預期年注入二氧化碳規模將達億噸級,將對“碳中和”目標作出重大貢獻,同時將形成數個千萬噸級大型CCUS產業化基地和產業集群,預期經濟規模將達萬億元級,發展前景十分廣闊。
我國油氣層、咸水層埋藏二氧化碳空間巨大,具有資源優勢;油氣井多面廣、地面設施完備,具有注入通道優勢;形成較為完整的 CCUS-EOR 技術和標準體系;油田與周邊二氧化碳氣源具有良好的源匯匹配關系;適宜二氧化碳驅油埋存,發展前景廣闊。應發揮石油企業資源、基礎設施、技術先發、二氧化碳源匯匹配和上下游一體化協作等優勢,可盡快形成新的增長型產業,為實現國家“雙碳”目標和綠色發展作出實質性貢獻。
目前,我國 CCUS-EOR 礦場試驗取得了重大突破,正處于工業化示范和規模產業應用階段,但仍存在二氧化碳捕集/輸送成本高、進一步提高驅油效率、長期安全埋存等問題,需要持續加大技術創新力度,特別是加快發展形成量大面廣低濃度二氧化碳排放源,低成本捕集和大規模長距離管輸技術、更大幅度提高石油采收率技術、大規模長期安全埋存二氧化碳技術,支撐和引領CCUS大規模有效應用。
為此,應構建更高效的CCUS-EOR全產業鏈技術體系,貫通CCUS-EOR新興產業鏈實現規模化發展,推進CCUS-EOR全產業鏈相關企業的協同發展。
針對我國CCUS全產業鏈如何規模發展,提出3點建議:
一是國家層面和相關企業盡快制訂CCUS中長期產業化發展規劃、科技支撐規劃和實施計劃,持續加強科技攻關,形成完善的技術標準體系和新興碳產業,推動和引領全產業鏈規模有效快速發展。
二是進一步完善相關政策體系和實施細則,特別是已出臺各項政策之間的有效銜接、落地實施細則,國家統籌排放二氧化碳的有效利用、跨地區跨行業的碳權確定、收益分配等指導意見,支持碳驅油減排與低品位邊際儲量開發、CCUS全產業鏈發展等相關有利政策,提高企業規模化實施CCUS 的積極性和主動性。
三是充分發揮石油企業油氣田地下驅油埋存空間巨大、油氣水井注入通道眾多、與周邊碳排放源毗鄰、技術體系配套等優勢,與相關碳排放企業緊密合作,盡快形成捕集、運輸、驅油、埋存全產業鏈,創建大規模產業集群,形成互利共贏的商業模式。
CCUS / CCS是實現碳中和的托底技術。CCUS-EOR 是最現實有效可行的減碳技術,可帶來巨大的經濟社會效益,應充分發揮油田企業優勢,加快推進 CCUS-EOR 產業化規模應用。
編輯:韓璐妤
文章來源:石油商報
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