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煤电碳捕集产业“十四五”有望爆发(聚焦煤电转型增效系列报道之十二)

北极星电力网新闻中心  来源:中国能源报  作者:卢彬  2021/7/21 9:02:45  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 碳捕集 CCUS 煤电

北极星火力发电网讯:日前,由华能集团牵头的碳捕集、利用与封存(CCUS)技术创新联合体在北京成立。据了解,该联合体旨在汇聚资源,推动优势互补和资源共享,加快突破一批关键核心技术,打造原创技术“策源地”,实现高水平科技自立自强。

CCUS作为传统化石能源相关产业减碳的“终极手段”,一旦实现规模化应用,将极大减少能源行业温室气体排放,为碳达峰、碳中和目标实现提供强大助力。然而,CCUS长期受制于技术发展水平,建设、运行经济性差。记者了解到,随着近年来产业链协同发展与持续技术攻关,CCUS“成本高、效率低”的形势正在逐渐扭转,“十四五”有望迎来发展风口。

产学研合力助技术突破

CCUS技术创新联合体由华能集团、国家石油天然气管网集团、清华大学、中国科学院和中国标准院等17家单位组成。华能清洁能源技术研究院温室气体减排与清洁燃料技术部总工郭东方告诉记者:“联合体将统筹CCUS产业链各环节优势力量,最大限度整合和共享资源,围绕我国CCUS领域的关键共性技术进行协同创新。‘十四五’期间,具备百万吨级CCUS技术能力,建立2到3个有代表性的CCUS产业链示范聚集地,实现装备的全国产化,捕集技术跻身国际前列,整体核心技术达到国际先进水平。”

记者了解到,CCUS创新联合体提出了多项技术创新重点任务,涵盖捕集、储运、封存、监测、设备研发、示范工程建设全链条,并划分出二氧化碳捕集、驱油、利用、封存技术,以及工艺设计及装备制造、碳经济及政策、标准化研究共计7个研究方向。

借助产学研联合提高技术攻关效率,在国内CCUS领域并非首次。

2019年5月,华润电力海丰电厂CCUS测试平台建成投运。该平台设计碳捕集能力2万吨/年,是世界第三、亚洲首个多线程碳捕集测试平台,应用于最新CCUS技术测试、验证、推广、应用和科学研究。

“这个平台是目前国内唯一一个大型中试装置,实验室研发出来的技术可以在这里放大,全国的碳捕集相关技术都可以在此进行性能验证,可以说是实验室技术走向工业化的‘最后一公里’在这里打通。”华润海丰公司百万吨级CCUS项目负责人、广东润碳科技有限公司运营总监胡黎明表示,“预计今年年底前,正在平台上测试的胺法捕集、膜法捕集技术将分别发布技术测试报告。下一步,将对国内最新的胺溶剂、膜组件等研发成果进行测试。”

示范工程陆续落地

早在2014年,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告便指出:如果没有CCUS,绝大多数气候模式都不能实现减排目标;没有CCUS技术,减排成本将会成倍增加,估计增幅平均高达138%。而随着相关技术、设备不断迭代,CCUS正逐渐具备商业化、规模化条件。

6月25日,国家能源集团国能锦界公司投产目前全国最大规模的燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集与驱油封存全流程示范项目,捕集规模达15万吨/年。该项目依托国能锦界公司1号60万千瓦亚临界机组,采用复合胺化学吸收法,集成多项新技术、新工艺、新设备,为煤电行业开展百万吨级大规模碳捕集项目积累了实践经验。

2020年10月,华能研发的我国首套1000吨/年相变型二氧化碳捕集工业装置在华能长春热电厂成功实现72小时连续稳定运行。据了解,相较于传统化学吸收法,该技术使用了新型相变吸收剂,在吸收二氧化碳后会分成二氧化碳富集程度不等的两层,再生时只需加热富含二氧化碳的部分,可使再生溶液量减少40%—50%,每吨二氧化碳再生热耗低于2.3吉焦,比传统乙醇胺吸收法降低45%以上,社会和经济效益显著。

“下一步,将依托华能上海石洞口12万吨/年二氧化碳捕集系统对其进行测试,从捕集率、再生能耗、运行成本等指标对相变型二氧化碳捕集技术进行评估。”郭东方介绍。

行业期待更多激励措施

7月16日,全国碳排放权交易市场上线交易正式启动,旨在以市场机制控制和减少温室气体排放,当天首笔全国碳交易撮合成功。在“减碳”市场化提速的背景下,CCUS的商业化进程也将直接影响包括煤电在内的传统化石能源企业在碳交易中的市场地位。

据知情人士透露,目前国家发改委正在就CCUS相关示范项目的情况进行收集梳理,或将以此为参考,考虑下一步是否需要对相关项目给予电量、电价补贴等相关政策支持。

“目前企业已经自发地在推进一些大型商业化项目的前期准备与可研,如果国家层面可以出台一些激励措施,CCUS落地项目将快速增多,规模化将使建设和运营成本进一步降低,整个CCUS产业将会风生水起。”该人士称。

“近年来,CCUS建设、运营成本已经大幅降低,特别是在下游配套二氧化碳驱油等项目的条件下,目前采用胺法捕集路线已经完全可以实现商业化。但要在全国遍地开花,还需要政策支持,特别是在海洋封存等方面给予明确支持。”胡黎明表示,目前华润电力正在与海工、海油等企业开展合作,共同探讨二氧化碳海底封存的商业模式和技术难点。

“沿海石化、电力等行业可以共用运输管道、船舶,共享封存区域等,通过集群效应来降低整体CCUS投资和运营成本,相关金融资本也可以积极参与。华润电力现已率先开展了百万吨级碳捕集及离岸封存的可研等相关前期工作。”胡黎明介绍。

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