近日,由科技部中国21世纪议程管理中心、全球碳捕集与封存研究院、清华大学牵头组织编制的《中国碳捕集利用与封存年度报告(2023)》(以下简称《报告》)正式发布。
《报告》旨在为中国在应对气候变化、降低
碳排放和实现
碳中和目标方面提供科学依据和战略指导。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次气候变化评估第三工作组报告,要实现全球温升控制在2摄氏度以内的目标。在2010年—2019年间,全球CO₂排放量已约占这一预算的1/3,当前,全球CO₂排放预算仅剩约1.15万亿吨。
科技部中国21世纪议程管理中心处长、《报告》召集人张贤研究员告诉本报记者:“在不可能完全放弃化石能源的条件下,CCUS(碳捕集利用与封存)技术作为碳中和技术组合不可或缺的重要组成部分,是实现《巴黎协定》温控目标的关键技术手段和托底技术保障。”
CCUS新技术、新项目不断涌现
《报告》显示,随着应用场景的拓展,CCUS技术已经成为中国碳中和技术体系中不可或缺的重要组成部分,是化石能源近零排放的唯一技术选择、
钢铁水泥等难
减排行业深度脱碳的可行技术方案、未来支撑碳循环利用的主要技术手段。
近年来,随着国际应对气候变化合作进程的不断推进和技术体系的快速发展,CCUS技术的外部条件和内在需求发生了显著改变。CCUS技术发展需求愈加紧迫。
目前,中国面临的减排压力较大。中国碳中和目标的提出意味着国内
碳减排目标由相对减排量向绝对减排量转变,减排策略由能源双控向碳排放双控过渡。持续趋紧的外部约束和落实国家碳达峰碳中和目标的内部需求,推动CCUS由战略储备技术快速升级为现实解决方案,其技术定位、发展方向和未来部署需要进一步研究。
同时,CCUS技术的应用场景正在得到进一步拓展。CCUS新技术、新项目不断涌现并实现突破。CCUS公众认可度也进一步提升。
据了解,近年来,中国CCUS技术和示范取得长足发展。首个百万吨级CCUS项目齐鲁
石化——胜利油田项目正式投产并注气运行;包钢集团拟建成钢铁行业200万吨CCUS全产业链示范工程,目前,一期50万吨示范项目已经开工建设;中海油、广东省发改委、壳牌(中国)有限公司和埃克森美孚(中国)投资有限公司签署了大亚湾区CCUS集群研究项目谅解备忘录,拟共同建设中国首个海上规模化碳捕集与封存产业集群。
在CCUS公众认可度方面,全球碳捕集与封存研究院于2022年发布的《全球碳捕集与封存现状2022》显示,当前,全球共有196个CCUS商业设施,每年CO₂总捕集能力超过2.4亿吨,正在筹备中的CCUS项目较2021年新增61个。示范项目的成功及风险监测技术水平的提高,促进了公众对CCUS风险的科学认知,有效提高了公众对CCUS技术的接受度。
中国CCUS减排需求有多大?
张贤给记者提供了一组数据,对中国全行业中CCUS技术的应用以及未来减排需求进行了综合分析,预测碳达峰碳中和目标下中国CCUS减排需求为:2025年约为2400万吨/年,2030年将增长到近1亿吨/年,2040年预计达到10亿吨/年左右,2050年将超过20亿吨/年,2060年约为23.5亿吨/年。
从行业看,考虑到中国目前的发电装机容量和能源安全的硬约束,火电行业将是CCUS的应用重点,预计2060年可通过CCUS实现约10亿吨/年的CO₂减排量;钢铁、水泥、
化工等行业在提高生产效率和达到生产峰值后将仍有部分CO₂需要通过CCUS实现减排;到碳中和前夕,国内仍将有一部分温室气体排放无法通过常规技术手段完成减排,BECCS技术(生物质能碳捕集与封存)、DAC技术(直接空气捕集)预计将贡献5亿吨/年—8亿吨/年的CO₂移除量。
我国CO₂适合封存在哪些区域?
那么,我国CO₂的封存能力如何?封存地主要分布在哪些区域?
《报告》显示,中国理论地质CO₂封存容量约为1.21万亿吨—4.13万亿吨,主要包括咸水层、油气田等地质构造。
例如,中国油田主要集中于松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地,已探明油田可封存约200亿吨CO₂,其中适宜封存CO₂的油藏容量约50亿吨。中国气藏主要分布于鄂尔多斯盆地、
四川盆地、渤海湾盆地和塔里木盆地,中国已探明气藏最终可封存约150亿吨CO₂。深部咸水层的封存容量为0.16万亿吨—2.42万亿吨,塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地、珠江口盆地等大中型沉积盆地,封存容量较大,封存条件相对较好。
《报告》指出,从源汇分布情况看,中国
新疆、
陕西、
内蒙古等西北地区化石能源资源丰富,与塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等陆上封存地匹配度较高。东北、华北和川渝地区碳源与渤海湾盆地、松辽盆地、四川盆地和苏北盆地等大中型沉积盆地空间匹配相对较好。华东大部分地区和华南地区能源消费密集,CO₂大量集中排放,陆上适合封存的盆地少、封存容量小,且受人口密集分布等影响,封存选址较为困难;近海盆地具有分布广、封存容量大、安全与稳定性高等优势,可根据源汇匹配情况考虑实施海上地质封存的可行性。