近日,生態(tài)環(huán)境部等六部門聯(lián)合印發(fā)《國家重點低碳技術(shù)征集推廣實施方案》,指出要聚焦源頭治理、排放監(jiān)測、儲碳固碳等關(guān)鍵環(huán)節(jié),形成以多批次發(fā)布、動態(tài)化管理、常態(tài)化推廣為特征的低碳技術(shù)推廣模式。
碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)作為一項儲碳固碳類技術(shù),有助于實現(xiàn)化石能源可持續(xù)低碳使用,被稱為“實現(xiàn)
碳中和的兜底技術(shù)”。然而,CCUS技術(shù)攻關(guān)難度大、成本高,目前在國內(nèi)仍處于示范階段。《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》指出,當(dāng)前中國CCUS技術(shù)取得長足發(fā)展,但仍面臨多方面挑戰(zhàn),距離大規(guī)模商業(yè)化運行仍有一段距離。
“實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo),總要有第一個吃螃蟹的人?!痹趪夷茉醇瘓F(tuán)泰州發(fā)電有限公司(以下簡稱泰州公司)展廳內(nèi),公司副總經(jīng)理劉建東告訴記者。
想干才能成,從小試牛刀到應(yīng)用于大規(guī)模項目
公開資料顯示,截至2022年底,在我國已投用的煤電CCUS項目中,規(guī)模最大的是國家能源集團(tuán)錦界公司的15萬噸/年CCUS項目。
2023年,泰州公司正式運行的CCUS項目,將這一數(shù)字?jǐn)U大至50萬噸/年,實現(xiàn)大規(guī)模碳捕集技術(shù)自主可控。
從15萬噸/年擴(kuò)大到50萬噸/年,表面上是數(shù)字的翻倍,背后則是項目團(tuán)隊長達(dá)6年的科研攻關(guān)之路?!白?017年起,我們對大規(guī)模吸收法碳捕集技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。這個項目中的關(guān)鍵要素在于‘吸收劑’。我們目前所使用的吸收劑是通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)、經(jīng)過1000多次測試,在海量的吸收劑組合中進(jìn)行針對性篩選后,才開發(fā)出來的?!眲⒔|告訴中國環(huán)境報記者說。
“實驗室的技術(shù)突破,每向前一小步都來之不易。從4標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時試驗,到200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時試驗,再到萬噸級工業(yè)試驗,最終應(yīng)用至50萬噸碳捕集項目?!碧┲莨炯夹g(shù)人員陳臻介紹,“與傳統(tǒng)吸收劑相比,我們自主創(chuàng)新研發(fā)的新型三元復(fù)合胺吸收劑具有揮發(fā)性低、能耗低、穩(wěn)定性高等特點,成本優(yōu)勢明顯,單位胺損失可低至0.21千克。”
此外,針對燃煤發(fā)電碳捕集能耗高、吸收劑損耗大、大型塔內(nèi)件傳質(zhì)性能差、捕集-發(fā)電系統(tǒng)協(xié)同難、控制流程復(fù)雜等技術(shù)
難題,項目團(tuán)隊還開展了關(guān)鍵技術(shù)研究,同時成功研發(fā)應(yīng)用小齒角填料、胺排放控制裝置等關(guān)鍵裝備,開發(fā)出成套設(shè)備與工藝包,并實現(xiàn)工程應(yīng)用。
據(jù)悉,泰州公司50萬噸/年CCUS項目的二氧化碳捕集率達(dá)90%及以上,脫碳總成本小于250元/噸,較目前燃煤電廠碳捕集運行成本300-500元/噸降低約50%。
當(dāng)被問到捕集的二氧化碳如何實現(xiàn)消納利用時,劉建東說:“主要是結(jié)合
市場特點。比如我們靠近上海和蘇南地區(qū),這些地方對食品級干冰的需求量比較大,我們就會主要將二氧化碳制成干冰。此外,二氧化碳還可以用來驅(qū)油封存、制成甲醇等。”
摸著石頭過河,央企和經(jīng)濟(jì)大省積極入局
除國家能源集團(tuán)外,依據(jù)《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》所列的中國CCUS示范項目名單,中國石油
化工集團(tuán)有限公司(以下簡稱中
石化)、中國華能集團(tuán)有限公司等央企均在CCUS技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用上有所嘗試。
泰州公司敢于攻堅、主動創(chuàng)新的底氣,正是源于央企推進(jìn)綠色發(fā)展的使命擔(dān)當(dāng),以及
江蘇這一經(jīng)濟(jì)大省重視高質(zhì)量發(fā)展的決心,可謂是雙方目標(biāo)一致、攻堅低碳技術(shù)的雙向奔赴。
就江蘇省而言,其經(jīng)濟(jì)體量大,但同時也面臨著“能源消費大省、能源資源小省”的供需格局,對綠色低碳轉(zhuǎn)型有迫切需求。如江蘇省科技廳印發(fā)的《2023年度省碳達(dá)峰碳中和科技創(chuàng)新專項資金項目指南》明確提出,要圍繞清潔能源替代、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、CCUS等重要領(lǐng)域,開展化石能源低碳高效利用等綠色降碳關(guān)鍵技術(shù)研究,依托江蘇省CCUS潛力與碳資源條件推進(jìn)二氧化碳高值化利用。
今年1月,泰州公司“大規(guī)模煙氣碳捕集技術(shù)解決二氧化
碳排放問題”等10個案例入選江蘇省2023年度生態(tài)環(huán)境科技成果助力綠色低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)十大典型案例。江蘇省生態(tài)環(huán)境廳
法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與科技處處長劉曉蕾表示:“實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展和碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),必須充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的關(guān)鍵支撐作用,加快科技和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新步伐,形成支撐江蘇未來綠色低碳發(fā)展的競爭優(yōu)勢?!?/div>
在江蘇,圍繞CCUS技術(shù)開展的政企校合作還有很多,從研究到應(yīng)用,曾創(chuàng)下了多個“首”——
2010年,中國礦業(yè)大學(xué)與徐州礦務(wù)集團(tuán)聯(lián)合申報的省級重點實驗室——江蘇省煤基溫室氣體
減排與資源化利用重點實驗室成立,是國內(nèi)成立最早的專門從事CCUS研究的省部級重點實驗室之一;
2022年9月,南京市政府與中石化簽署在寧企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展合作協(xié)議,并正式揭牌成立我國首個碳全產(chǎn)業(yè)鏈科技公司——中石化碳產(chǎn)業(yè)科技股份有限公司,支撐中石化引領(lǐng)我國CCUS產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展;
2022年12月,中國石化華東石油局在泰興黃橋建成全國首個CCUS調(diào)峰中心,可以實現(xiàn)年回注封存二氧化碳100萬噸。
如今,江蘇省在推進(jìn)CCUS技術(shù)成果轉(zhuǎn)化方面已取得一定成效。以中石化碳產(chǎn)業(yè)科技股份有限公司為例,據(jù)了解,該公司自成立后,已在上海、重慶、廣東等交易市場成功開戶并開展交易,為控排企業(yè)儲備碳資產(chǎn),2023年完成
碳交易量600余萬噸。
“從當(dāng)前我國的
政策要求、技術(shù)背景、CCUS減排需求等方面來看,CCUS技術(shù)未來的發(fā)展空間巨大。”陳臻說。面對挑戰(zhàn)多、成本高的CCUS技術(shù),這些敢于第一個吃螃蟹的人們,還在繼續(xù)尋求突破,不斷推進(jìn)綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展。