二氧化碳埋存利用：夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
圖為加拿大西部公路旁的殼牌加油站。近日，該國(guó)再次被世界衛(wèi)生組織（WHO）評(píng)為全球污染指數(shù)最低的國(guó)家。 衛(wèi)小溪 攝
9月下旬，加拿大使館舉辦“對(duì)話加拿大——碳捕捉和封存技術(shù)展望”活動(dòng)，薩斯喀徹溫省省長(zhǎng)Brad Wall、薩斯喀電力集團(tuán)（SaskPower）副總裁兼國(guó)際碳捕捉和封存知識(shí)中心總裁墨鎳等人，與中國(guó)企業(yè)和中國(guó)二氧化碳捕集利用和封存產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟主席李陽(yáng)等行業(yè)專家交流，共同探討了如何利用先進(jìn)高能效技術(shù)，在減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)創(chuàng)造重要的商貿(mào)合作機(jī)會(huì)。
全球首個(gè)大規(guī)模CCUS項(xiàng)目
加拿大擁有清潔的能源組合，也正在采取有效措施減少碳排放，這為中加兩國(guó)企業(yè)合作奠定了基礎(chǔ)。加拿大使館副大使杜欣麗介紹：“加拿大擁有眾多先進(jìn)高能效技術(shù)、充足的可再生能源組合，更是世界一流的碳捕捉、利用和儲(chǔ)藏（CCUS）技術(shù)先鋒。”
薩省發(fā)電歷史最悠久的電力公司薩斯喀電力集團(tuán)，已與中國(guó)石油、中國(guó)石化、華能、大唐等中國(guó)企業(yè)展開(kāi)合作。薩斯喀徹溫省6年前建立了世界上最大的燃燒碳捕捉項(xiàng)目——薩斯喀電力集團(tuán)的邊界壩三項(xiàng)目（BD3），這也是全球首個(gè)大規(guī)模商業(yè)CCUS項(xiàng)目。由于其在CCUS技術(shù)上的創(chuàng)新貢獻(xiàn)，國(guó)際能源署（IEA）已將加拿大列為該技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
Brad Wall介紹，薩省是加拿大第二大產(chǎn)油省，也是鈾資源主要產(chǎn)地，去年鈾產(chǎn)量占全球22%。但薩省46%的電來(lái)自煤炭，面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī)，薩省政府和聯(lián)邦政府一起投資了15億加元，建立了世界上首個(gè)也是最大的燃燒碳捕捉項(xiàng)目——BD3。這套設(shè)施已經(jīng)運(yùn)行兩年，每年能捕捉80萬(wàn)噸的碳，相當(dāng)于在路上減少20萬(wàn)輛汽車，這對(duì)一個(gè)人口150萬(wàn)左右的省來(lái)說(shuō)是一大成就。
薩斯喀電力集團(tuán)還運(yùn)行著全球?yàn)閿?shù)不多的一個(gè)商業(yè)規(guī)模的碳捕捉試驗(yàn)基地，該試驗(yàn)基地是一個(gè)與三菱、日立電力合作的名為Shand的電站。這也是全球唯一的真實(shí)環(huán)境下的試驗(yàn)基地，能夠在商業(yè)電站的運(yùn)行條件下測(cè)試其工藝流程。
中國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐
在國(guó)家科技部的倡導(dǎo)和推動(dòng)下，2013年11月，中國(guó)二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在北京成立。首批入盟單位包括中國(guó)石油、中國(guó)石化等11家企業(yè)和清華大學(xué)、北京大學(xué)、四川大學(xué)、浙江大學(xué)、西南石油大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)（北京）等17家高等院校及科研院所。
聯(lián)盟的組建旨在在政府相關(guān)政策指引下，通過(guò)長(zhǎng)效、有序的聯(lián)盟機(jī)制，結(jié)合應(yīng)對(duì)氣候變化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，整合及協(xié)調(diào)各方科研力量和產(chǎn)業(yè)資源，大力推動(dòng)我國(guó)CCUS技術(shù)創(chuàng)新和工程示范，充分發(fā)揮CCUS技術(shù)對(duì)保障國(guó)家節(jié)能減排和應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵作用。
李陽(yáng)表示，中國(guó)對(duì)發(fā)展CCUS技術(shù)支持力度很大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)掌握了碳捕集裝備的制造、強(qiáng)化采油技術(shù)、防腐技術(shù)，基本形成了相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈。從科研投入來(lái)說(shuō)，近年來(lái)，中國(guó)研發(fā)的投入不斷增加，特別是在具體科研項(xiàng)目方面，貫穿了整個(gè)CCUS技術(shù)的全產(chǎn)業(yè)鏈。此外，中國(guó)的環(huán)境保護(hù)部門編制了二氧化碳的捕集、運(yùn)輸、利用、埋存等方面的環(huán)境評(píng)估辦法，建立了完善的評(píng)價(jià)體系。
雖然中國(guó)石油等開(kāi)展的二氧化碳驅(qū)油大型試驗(yàn)項(xiàng)目成效較好，但原油價(jià)格低迷的情況下，二氧化碳驅(qū)油大規(guī)模實(shí)現(xiàn)商業(yè)化依然任重道遠(yuǎn)。
中加攜手應(yīng)對(duì)溫室氣體
短期內(nèi)煤炭不可能退出歷史舞臺(tái)，能源清潔利用問(wèn)題成為制約世界各國(guó)發(fā)展的瓶頸。煤炭這一重要能源提供了全球約40%的電力，同時(shí)也排放了全球25%的溫室氣體（主要是二氧化碳）。目前，CCUS技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是全球減少碳排放的關(guān)鍵選擇。
20多年來(lái)，薩省利用CCUS技術(shù)在東南部?jī)?chǔ)藏了3000多萬(wàn)噸二氧化碳，這是世界上最大的儲(chǔ)藏地。除了BD3、Shand碳捕捉試驗(yàn)基地和國(guó)際CCS知識(shí)中心，薩省還有Aquistore項(xiàng)目。Brad Wall介紹，這個(gè)在地下深層封存二氧化碳的項(xiàng)目，目前已有8萬(wàn)噸二氧化碳封存在3400米深的地下，研究人員正在利用先進(jìn)技術(shù)監(jiān)測(cè)永久封存二氧化碳的效果。
BD3可能是目前世界上最清潔的化石能源發(fā)電廠，可減少90%的碳排放。普通天然氣電廠的碳排放量是同規(guī)模燃煤電廠的一半，而BD3的碳排放是天然氣電廠的1/4。另外，燃燒的飛灰還能收集起來(lái)賣給水泥廠，用以生產(chǎn)混凝土；二氧化硫也可通過(guò)捕捉制成硫酸賣給工業(yè)用戶。和30年前的發(fā)電廠相比，二氧化氮排放量也降低了60%。
墨鎳透露：“目前，我們已經(jīng)在開(kāi)發(fā)下一代碳捕捉技術(shù)，為未來(lái)電廠的建設(shè)做準(zhǔn)備，下一代技術(shù)會(huì)比現(xiàn)在節(jié)省30%至40%的成本。”
Brad Wall表示，推動(dòng)加拿大CCUS技術(shù)快速發(fā)展有兩大因素：一是政府大力支持，加拿大聯(lián)邦政府給予薩省2.4億加元資金，保證BD3順利展開(kāi)；二是碳價(jià)值被明確，在意識(shí)到化石能源發(fā)電產(chǎn)生的“副產(chǎn)品”的價(jià)值后，CCUS技術(shù)研發(fā)加速。二氧化碳可增加采收率的優(yōu)勢(shì)，也讓CCUS在業(yè)界更有魅力。
對(duì)中國(guó)而言，煤炭在能源中占比或?qū)⑾陆担詴?huì)是重要的電力來(lái)源，CCUS技術(shù)從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，與現(xiàn)有的煤炭清潔利用技術(shù)一起，必將為二氧化碳減排事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
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