全球最大规模的3兆瓦化学链燃烧 (CLC) 中试装置在四川德阳举行建成仪式

2023-9-22 09:31 来源: 界面新闻

  国内碳捕集工业化应用迈出关键一步。

  界面新闻获悉,9月20日,全球最大规模的3兆瓦化学链燃烧 (CLC) 中试装置在四川德阳举行建成仪式。该装置在生产蒸汽的同时,可捕获高纯度二氧化碳,并大力降低碳捕集的能耗与成本。

  该装置由东方电气集团东方锅炉股份有限公司与清华大学、道达尔能源和法国石油研究院等单位共同设计。

  “目前碳捕获成本约100美元/吨,我们的目标是将其降至50美元/吨。”道达尔能源首席技术官司明漾在接受界面新闻等媒体采访时表示。

  道达尔能源表示,CLC中试装置建成,意味着化学链燃烧碳捕集技术实现工业应用迈出了关键一步。

  化学链燃烧是一种新型低成本碳捕集技术,可以大幅度降低捕集工业燃烧过程中产生的二氧化碳的成本,推动实现减排和脱碳的目标。

  碳捕集、利用和封存(CCUS)是应对气候变化的关键核心技术,也是能够实现化石能源大规模低碳化利用的减排技术。

  联合国政府间气候变化专门委员会曾指出,如果没有CCUS技术,几乎所有气候模式都不能实现《巴黎协定》目标,且全球碳减排成本将会成倍增加。

  根据国际能源署的净零排放情景展望,截至2050年,全球每年的CCUS需求量将达60亿吨。目前全球每年的碳捕集量为4000万吨。业内普遍认为,必须加强对CCUS价值链的投资,才能有助于实现碳中和

  但成本太高,严重制约了CCUS项目的进一步投资。其中,碳捕集是CCUS项目中成本最高的环节,一般占项目总成本的60%-80%,也是影响其工业化、商业化的关键因素。

  按照二氧化碳分离方式进行分类,碳捕集的主要技术包括化学吸收法、物理吸收法、化学/物理吸附法、膜分离法以及化学链分离法等。

  据道达尔能源介绍,CLC技术主要特点是在进行二氧化碳内分离的同时,能够保持较高的能源效率。

  中欧污染物减排技术研究项目组(CHEERS)提供的数据显示,CLC技术能实现高达96%的碳捕获率;进行二氧化碳内分离时,能够达到38%以上的高电气效率,这意味着二氧化碳的能源损失最低可降至4%。

  CHEERS项目由欧盟地平线2020、中国科技部联合出资,道达尔能源和东方锅炉集团有限公司等单位共同参与。道达尔能源参与了关键技术和项目的开发与管理。该项目于2017年10月启动,未来成熟的CLC技术有望在炼油行业和电力工业领域的工业规模应用。

  中国环境科学学会CCUS专委会副主任梁希等人曾发文称,碳捕集的成本与二氧化碳浓度成反比,不同生产过程的二氧化碳捕集成本差异较大。

  在石化行业,二氧化碳的捕集成本为10-91美元/吨;钢铁水泥、发电行业产生的烟气及尾气中二氧化碳浓度相对较低,捕集成本较高,分别为40-124美元/吨、43-120美元/吨、50-117美元/吨。

  德阳CLC中试装置的建成,有助于降低炼油、电力等领域碳捕集成本。

  司明漾表示,德阳3兆瓦装置运行之后,该项目未来还需要进行更大规模的工业化示范,最终实现商业化运营。

  “要实现商业化的运营,CLC装置要达到200兆瓦的规模。预计该项目的商业化要在2030年之前完成。”司明漾称。

  道达尔能源亚洲副总裁徐忠华表示,除了技术方面的障碍以外,为了实现CCUS商业化推广,还需要合适的政策支持,比如发展碳市场,并把CCUS纳入碳交易体系。

  全球主要碳市场中,不论是从交易量还是从交易额上看,欧盟均占据绝对主导地位。2022年,欧盟碳交易量92.77亿吨,占交易总量的75%;交易额5.5万亿元,占交易总额的87%。

  中国全国碳市场虽然是全球碳市场中覆盖碳排放量最大的碳市场,但市场还不活跃。2022年,国内碳市场碳交易总量为5088.95万吨,总成交额28.14亿元。

  司明漾和徐忠华认为,在推动碳交易方面,需要更好的政策环境和更透明的信息。

  生态环境部应对气候变化司有关负责人曾公开表示,在碳市场平稳运行的基础上,将逐步扩大全国碳市场的行业覆盖范围,丰富交易主体、交易品种和交易方式。

  道达尔能源、壳牌、埃克森美孚、中石油、中石化等石油公司,均在积极探索CCUS项目的工业化和商业化模式。

  道达尔能源计划,到2030年,通过各种方式方式实现年储存1000万吨以上的二氧化碳。去年,道达尔能源在该领域投资了约1亿美元,此后的投资计划为每年3亿美元。

  2022年,中石油实施了多个CCUS项目,二氧化碳年注入量突破110万吨;今年1月,中石化百万吨级CCUS项目全面建成投产,成为目前国内最大的CCUS全产业链示范基地,也是国内首个百万吨级CCUS项目。

  今年6月,中国海油宣布,中国首个海上二氧化碳封存(CCS)示范工程项目正式投用。

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