​化石能源要实现近零排放,这项技术或成唯一选择

向清洁能源安全过渡,应用碳捕捉、利用和封存技术至关重要。

碳中和  CCUS  碳交易

共2000字|建议阅读时间 3 分钟

文 | 漫天飞雪

近日,碳交易的启动,让参与企业的二氧化碳排放量受到控制。
一家企业能拥有多少碳排放配额,直接决定了它所能开展的项目和发展规模。

作为碳排放大户的石油石化企业,未来想要在净零排放重压下,继续开发油气业务,就必须掌握自主处理二氧化碳的能力。

01

碳减排的重要支撑

开展CCUS项目,将成为油气企业的标配。

迫于转型压力,近年来可再生能源得到了大力推广,但受限于成本、稳定性等诸多因素,很长一段时间内,都无法完全取代化石能源。

“到2050年,化石能源仍将扮演重要角色,占中国能源消费比例的10%—15%。”近日,生态环境部环境规划院发布《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》(下称《报告》)指出,CCUS将是实现该部分化石能源近零排放的唯一技术选择。

排出二氧化碳,更要让它在生态循环中“消失”,CCUS就起到了这样的作用:将二氧化碳收集起来,进行再利用或埋藏到地下,以避免排放到大气中。

我国目前投运或在建的CCUS示范项目有大约40个,捕集能力约为300万吨/年。最受业内瞩目的项目之一,就是今年7月份,中国石化在山东启动建设的齐鲁石化—胜利油田项目,达到了百万吨级,建成后将成为国内最大的CCUS全产业链示范基地。

由齐鲁石化捕获生产过程中排放的二氧化碳,运送至胜利油田进行利用和封存。以往开采石油使用“水驱”的方式,现在使用二氧化碳驱油。将二氧化碳压缩成液体,而后注入地下,既完成了石油开采,也封存了二氧化碳。

应用CCUS还能提高油田采收率,实现“一举多得”。据中国石油研究院数据,我国适用于CO2驱油的原油地质储存量约130亿吨,可增加产油量19.2亿吨,提高采收率约15%。

7月20日,中国石化CCUS重点实验室在胜利油田揭牌,致力于打造全链条CCUS技术创新团队,建成低渗透油藏、页岩油、高含水油藏CCUS示范区。

去年,中国石化捕集的二氧化碳量大约有130万吨,用于油田驱油约有30万吨。而另据《报告》,在碳中和目标下,中国CCUS减排需求为2030年0.2—4.08亿吨,2050年为6—14.5亿吨,2060年则达到10—18.2亿吨。

最多近20亿吨的二氧化碳处理规模,这其中蕴含着巨大的潜在价值。

立足长远目光布局CCUS项目,不仅将帮助石油石化企业自身达到碳中和,助力能源行业净零目标的实现,还能为企业发展带来新的机遇。

02

我国已具备大规模工程能力
我国幅员辽阔,拥有万亿吨级的地质封存潜力。

从埋藏选址来看,深部咸水层封存占主导地位,而枯竭油气藏由于具有完整的构造条件,也是非常合适的封存地。

《报告》数据显示,通过二氧化碳强化石油开采技术,我国可封存二氧化碳约51亿吨。而利用枯竭气藏,可以封存约153亿吨,通过二氧化碳强化天然气开采技术可以封存约90亿吨。而我国的深部咸水层封存容量,则达到了大约24200亿吨。

松辽盆地(6945亿吨)、塔里木盆地(5528亿吨)和渤海湾盆地(4906亿吨)是最大的3个陆上封存区域,约占总封存量的一半。

苏北盆地(4357亿吨)和鄂尔多斯盆地(3356亿吨)的深部咸水层,也有较大封存潜力。

工程技术上,经过近些年的探索,我国已经具备了大规模建设CCUS的能力。

在油气领域,国内已有多家油气生产企业涉足CCUS项目,包括中国石油吉林油田、新疆油田、长庆油田、大庆油田、南方勘探公司,中国石化胜利油田、中原油田、华东油气田,以及延长石油等。中国海油丽水36-1气田,也在针对捕集环节,开展二氧化碳的分离项目。

其中,吉林油田正在运行全球21个大型CCUS项目中唯一的中国项目,累计注入二氧化碳量已超200万吨。

齐鲁石化—胜利油田项目落地后,将覆盖地质储量6000万吨,每年注入约100万吨二氧化碳,相当于近60万辆经济型轿车停开一年。而实施该项目的胜利油田,更是通过低碳生产,早在2015年就实现了碳达峰,并计划于2035年达到碳中和。

布局CCUS项目,依靠这一技术路线推动净零目标的实现,相较于其他工业领域,油气生产企业有着巨大的天然优势。

03

碳交易背景下迎来新机遇
现阶段,我国CCUS项目规模尚小。

高昂的成本投入,是制约项目大规模开展的主要原因。

《报告》预计,到2030年,我国全流程CCUS(按250公里运输计)技术成本为310—770元/吨二氧化碳,2060年将逐步降至140—410元/吨二氧化碳。

其中,从主要环节的运行成本来看,到2030年捕集成本约为90-390元/吨,2060年为20-130元/吨;

二氧化碳管道运输是未来大规模示范项目的主要输送方式,预计2030和2060年成本分别为0.7和0.4元/(吨·km);
封存成本方面,预计2030年为40-50元/吨,2060年为20-25元/吨。
面对昂贵的资金投入,碳市场的建立,将为CCUS产业发展带来商业化新机遇。
7月16日,我国碳交易市场正式上线,截至26日,七个交易日累计成交量488.09万吨,累计成交额2.52亿元,成交均价达到51.69元/吨
目前碳市场刚刚启动,只有发电行业被纳入其中,未来还将进一步扩大到石油、化工等其他工业领域。
一旦纳入碳交易系统,CCUS将为全国碳市场提供巨大的二氧化碳封存“仓库”,二者相互促进,通过碳定价,CCUS项目也将获得更多投资者信心和资金支持。
伴随着碳中和进程的推进,减排压力持续增大,据相关预测,未来碳价仍有提高的空间,并对油气企业开展CCUS项目,产生积极的促进作用。
目前,相关技术研发与应用工作正在推进,未来CCUS将产生多大的减排效益,我们共同期待。
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