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【南方都市报】广东发布全国首份省级CCUS规划研究报告,建议建四大集群

2022年09月29日     来源:南方都市报2022年9月28日         次浏览

二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)技术是目前唯一一项能够实现化石能源大规模低碳化利用的减排技术,是我国实现2060年碳中和目标技术组合的重要构成部分。

9月28日,在“通过CCUS规划和预留降低气候转型风险:广东CCUS规划研究座谈会”上,全国首份省级CCUS规划研究报告——《广东省二氧化碳捕集利用运输与封存规划研究报告》(下称《报告》)正式发布。《报告》指出,电力是广东最大的温室气体排放行业,碳排放量超过2亿吨/年,全省火电企业中,约有一半企业进行CCUS技术改造的潜力较大。广东的二氧化碳应用场景广泛,各类前沿利用技术具备一定发展基础,但仍需进一步提升。《报告》认为,珠江口盆地、北部湾盆地以及雷州半岛玄武岩封存潜力可观,是广东省内主要的二氧化碳地质封存区域。

该报告在广东省生态环境厅应对气候变化与交流合作处委托下,由广东南方碳捕集与封存产业中心牵头,beplay体育官网网页版碳中和与绿色发展协同创新研究院、中国能建广东省电力设计研究院等单位联合完成。

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《广东省二氧化碳捕集利用运输与封存规划研究报告》

广东CCUS行业初步形成发展格局

当天会上,beplay体育官网网页版教授曾雪兰指出,作为工业大省,广东省内大型排放源众多,对采用CCUS技术进行减排的需求强烈。《报告》的发布恰逢时势,不仅有助于加强广东CCUS顶层设计和统筹规划,系统引导CCUS关键技术研发,科学规划CCUS项目空间布局,营造CCUS技术创新发展环境,也为广东实现碳达峰、碳中和目标提供了必要的工程科技支撑和智力支持。

广东南方碳捕集与封存产业中心秘书长、中国环境科学学会CCUS专委会副主任梁希对外发布了此次《报告》。

“从整体来看,CCUS行业当前仍处于发展初期,二氧化碳捕集与运输成本较高,现阶段发展主要依托企业意愿,政策支持力度不足。然而,未来气候政策充满着不确定性。”梁希表示。

广东是首批开展国家低碳省区和低碳城市试点、国家碳排放权交易试点的地区,生态文明建设和低碳循环发展经济体系建设发展始终走在全国前列。《报告》指出,目前广东在CCUS技术研发、试验示范和商业化探索方面已开展大量工作,初步形成了政府引导、市场主导、企业参与、示范先行的发展格局,为中国乃至全球CCUS发展、推广和管理积累了宝贵的经验和数据。

例如,2021年8月30日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程在南海珠江口盆地正式启动,中国海油在工程进行中成功研发了海上平台二氧化碳捕集、处理、注入、封存和监测的全套技术和装备体系,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白;今年6月,广东省发改委、中国海油、壳牌集团和埃克森美孚正式签署惠州大亚湾区CCS/CCUS集群研究项目谅解备忘录,标志着首个海上规模化千万吨级CCUS集群研究项目正式启动。

然而,整体来看,广东CCUS行业在区域布局、捕集技术、运输路径、封存场地等方面缺乏统一规划,可能造成排放源无法改造、资源浪费、成本上升、环境监管缺失、技术标准不统一等一系列发展问题,亟待解决。

中国可持续发展研究会碳中和专委会秘书长、科技部21世纪议程管理中心处长张贤在会上指出,国内CCUS发展需要全局性、长远性的布局规划,广东省CCUS规划研究可以作为全国其他省市开展CCUS经验和范本。

全省火电、水泥企业CCUS技术改造潜力明显

电力、钢铁、水泥和煤化工行业是我国经济的重要组成部分,也是煤炭消费和二氧化碳排放的主要部门。生态环境部环境规划院与自然资源保护协会于2021年12月23日联合发布的报告《碳达峰碳中和约束下重点行业的煤炭消费总量控制路线图研究》显示,电力、钢铁、水泥和煤化工四个行业煤炭消费总量及碳排放总量有望于2025年达峰。

梁希在报告发布中透露,据统计,广东全省(含深圳市)碳排放量在2万吨/年以上的电力企业共有77家,钢铁企业52家,水泥企业58家,石化企业12家,共计199家。

《报告》对广东重点排控企业碳捕集技术可行性进行了分析。结果显示,电力是广东最大的温室气体排放行业,碳排放量超过2亿吨/年,全省火电企业中,约有一半企业进行CCUS技术改造的潜力较大。水泥是广东第二大碳排放行业,水泥企业高度集中于清远、云浮、梅州等石灰石资源较丰富区域,排放规模接近1亿吨/年,全省约有91%的水泥企业可开展CCUS技术改造。而在钢铁企业和石化企业中,CCUS改造潜力较大的企业均超过30%。

《报告》也对广东省二氧化碳利用技术前景进行了研究。广东省内二氧化碳应用场景广泛,相关生产企业利用尾气回收装置回收工业尾气中的二氧化碳,经提纯后灌装为液体二氧化碳,可用于冷却介质、金属焊接、制造干冰、生产饮料等。此外,各类前沿二氧化碳利用技术,如二氧化碳与氢能耦合化工技术、微藻固碳技术和工业废渣矿化固碳技术具备一定发展基础,但仍需进一步改进和完善。

《报告》进一步讨论了广东省二氧化碳封存地选址问题,认为珠江口盆地、北部湾盆地以及雷州半岛玄武岩封存潜力可观,是广东省内主要的二氧化碳地质封存区域。

建议规划建设4个CCUS工业集群

《报告》指出,广东碳排放点源分布较为集中,主要分布于珠江三角洲及海岸带地区,近海有珠江口盆地、北部湾盆地两大封存区域。因此,广东开展CCUS集群源汇匹配的必要性显著,发展CCUS产业集群的规模优势明显。

“打造集群规模发展是未来产业发展的重点方向。”梁希表示,集群规模达到千万级以上,运维成本会急剧下降。尤其是未来碳价格上升后,成本效益将会更为明显。

对此,《报告》依据主要排放源与封存地的空间分布关系,充分融合广东国土空间规划,建议规划建设4个CCUS工业集群:广佛肇-深莞惠CCUS集群、珠江口西岸CCUS集群、粤东(汕揭潮)CCUS集群和粤西(湛茂阳)CCUS集群。

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广东省CCUS集群发展规划示意图

具体来看,针对广佛肇-深莞惠CCUS集群,建议规划建设区域内的二氧化碳运输管网,或将部分油气管网改造成二氧化碳运输管网,将捕集的二氧化碳通过管道或运输船舶输送到珠江口盆地的惠州凹陷,利用海上石油平台将二氧化碳注入地下咸水层或油气藏,实现地址封存或驱油利用。《报告》指出,惠州凹陷地下咸水层的碳封存潜力约为100亿吨。

针对珠江西口岸CCUS集群,建议分别从珠海、江门规划两条二氧化碳运输管线,将二氧化碳输送至西江凹陷、惠州凹陷地下咸水层和油气田进行地质封存或驱油利用,其中西江凹陷碳封存潜力约91亿吨。

针对粤东(汕揭潮)CCUS集群,该区域内排放源企业主要沿海岸线分布,建议临海铺设二氧化碳运输管道,连接各主要排放源企业。此外,燃煤电厂一般配套煤炭码头专用泊位,未来可供二氧化碳运输船舶停靠,替代运输管道开展低成本二氧化碳运输。其中,深山合作区海丰电厂、陆丰甲湖湾均是潜在的区域二氧化碳运输集散枢纽。封存地点则建议设在陆丰油田群及其附近,整个陆丰凹陷的碳封存潜力约为52亿吨。

粤西(湛茂阳)CCUS集群是全省第二大CCUS集群,封存地点选择较多,由珠江口盆地、北部湾盆地以及雷州半岛玄武岩共同构成。北部湾盆地乌石凹陷地下咸水层封存潜力约68亿吨,雷东凹陷咸水层封存潜力约42亿吨,渭西南凹陷咸水层封存潜力约47亿吨。课题组根据玄武岩的展布面积、平均厚度和矿物成分,初步评估雷州半岛玄武岩封存潜力超过210亿吨,适合发展矿化封存,源汇匹配较好。对此建议一期利用乌石油田的近岸优势,率先开展中国首个离岸二氧化碳地质封存与强化采油项目,二期针对湛江湾附近排放源进行大规模集中封存。

加强在粤东、粤西布局CCUS创新平台

《报告》还建议了在不同碳价格下可开展的CCUS项目,建言超前规划二氧化碳运输管网布局,利用规模效应与基础设施共享,降低全省CCUS建设成本和二氧化碳减排成本。

据悉,为了进一步从经济性角度分析广东典型排放源开展CCUS项目的可行性,课题组针对已经划分的4个工业集群内具有详细资料的10家企业开展了项目成本分析。研究结果显示,石化企业的捕集成本最低,为212-242元/吨,应率先开展石化行业的大型碳捕集项目示范;水泥企业的捕集成本最高,为342-489元/吨,建议先开展小型碳捕集项目技术测试。其余电力企业的捕集成本为276-394元/吨,钢铁企业的捕集成本为299-428元/吨。

研究结果还指出,当碳价格或政策补贴水平为200元/吨时,广佛肇集群和粤西集群共有6家企业可以实现碳捕集项目的商业化运行,均为石化企业;当补贴水平超过400元时,绝大部分企业可实现碳捕集项目的商业化运行。

此外,《报告》围绕“30/60”目标,分析了广东省CCUS发展政策需求,提出了规划、科技、产业、监管等方面政策建议。一是统筹推进、重点突破,加强在粤东、粤西布局CCUS创新平台,引导创新人才等资源向粤东、粤西流动共享,协同推进全省CCUS产业集群发展。二是先行先试、防范风险,其中要积极鼓励大型排放源开展CCUS预留设计,利用石化、化工、钢铁行业高浓度排放源率先开展多类型碳捕集、碳利用技术示范。三是碳价引导、系统布局,以碳市场价格为锚点,稳步开展CCUS减排项目,并以市场化手段实现大规模碳减排。四是策源驱动、人才为本,在此方面要培养CCUS技术人才,全面提升CCUS技术创新能力。

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作者:莫郅骅 王莉

编辑:卢迪

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