界面新聞獲悉,9月20日,全球最大規模的3兆瓦化學鏈燃燒 (CLC) 中試裝置在四川德陽舉行建成儀式。該裝置在生產蒸汽的同時,可捕獲高純度二氧化碳,并大力降低碳捕集的能耗與成本。
該裝置由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司與清華大學、道達爾能源和法國石油研究院等單位共同設計。
“目前碳捕獲成本約100美元/噸,我們的目標是將其降至50美元/噸。”道達爾能源首席技術官司明漾在接受界面新聞等媒體采訪時表示。
道達爾能源表示,CLC中試裝置建成,意味著化學鏈燃燒碳捕集技術實現工業應用邁出了關鍵一步。
化學鏈燃燒是一種新型低成本碳捕集技術,可以大幅度降低捕集工業燃燒過程中產生的二氧化碳的成本,推動實現減排和脫碳的目標。
碳捕集、利用和封存(
CCUS)是應對氣候變化的關鍵核心技術,也是能夠實現化石能源大規模低碳化利用的減排技術。
聯合國政府間氣候變化專門委員會曾指出,如果沒有CCUS技術,幾乎所有氣候模式都不能實現《巴黎協定》目標,且全球
碳減排成本將會成倍增加。
根據國際能源署的凈零排放情景展望,截至2050年,全球每年的CCUS需求量將達60億噸。目前全球每年的碳捕集量為4000萬噸。業內普遍認為,必須加強對CCUS價值鏈的投資,才能有助于實現
碳中和。
但成本太高,嚴重制約了CCUS項目的進一步投資。其中,碳捕集是CCUS項目中成本最高的環節,一般占項目總成本的60%-80%,也是影響其工業化、商業化的關鍵因素。
按照二氧化碳分離方式進行分類,碳捕集的主要技術包括化學吸收法、物理吸收法、化學/物理吸附法、膜分離法以及化學鏈分離法等。
據道達爾能源介紹,CLC技術主要特點是在進行二氧化碳內分離的同時,能夠保持較高的能源效率。
中歐污染物減排技術研究項目組(CHEERS)提供的數據顯示,CLC技術能實現高達96%的碳捕獲率;進行二氧化碳內分離時,能夠達到38%以上的高電氣效率,這意味著二氧化碳的能源損失最低可降至4%。
CHEERS項目由歐盟地平線2020、中國科技部聯合出資,道達爾能源和東方鍋爐集團有限公司等單位共同參與。道達爾能源參與了關鍵技術和項目的開發與管理。該項目于2017年10月啟動,未來成熟的CLC技術有望在煉油行業和電力工業領域的工業規模應用。
中國環境科學學會CCUS專委會副主任梁希等人曾發文稱,碳捕集的成本與二氧化碳濃度成反比,不同生產過程的二氧化碳捕集成本差異較大。
在石化行業,二氧化碳的捕集成本為10-91美元/噸;鋼鐵、水泥、發電行業產生的煙氣及尾氣中二氧化碳濃度相對較低,捕集成本較高,分別為40-124美元/噸、43-120美元/噸、50-117美元/噸。
德陽CLC中試裝置的建成,有助于降低煉油、電力等領域碳捕集成本。
司明漾表示,德陽3兆瓦裝置運行之后,該項目未來還需要進行更大規模的工業化示范,最終實現商業化運營。
“要實現商業化的運營,CLC裝置要達到200兆瓦的規模。預計該項目的商業化要在2030年之前完成。”司明漾稱。
道達爾能源亞洲副總裁徐忠華表示,除了技術方面的障礙以外,為了實現CCUS商業化推廣,還需要合適的政策支持,比如發展
碳市場,并把CCUS納入
碳交易體系。
全球主要碳市場中,不論是從交易量還是從交易額上看,歐盟均占據絕對主導地位。2022年,歐盟碳交易量92.77億噸,占交易總量的75%;交易額5.5萬億元,占交易總額的87%。
中國全國碳市場雖然是全球碳市場中覆蓋
碳排放量最大的碳市場,但市場還不活躍。2022年,國內碳市場碳交易總量為5088.95萬噸,總成交額28.14億元。
司明漾和徐忠華認為,在推動碳交易方面,需要更好的政策環境和更透明的信息。
生態環境部應對氣候變化司有關負責人曾公開表示,在碳市場平穩運行的基礎上,將逐步擴大全國碳市場的行業覆蓋范圍,豐富交易主體、交易品種和交易方式。
道達爾能源、殼牌、埃克森美孚、中石油、中石化等石油公司,均在積極探索CCUS項目的工業化和商業化模式。
道達爾能源計劃,到2030年,通過各種方式方式實現年儲存1000萬噸以上的二氧化碳。去年,道達爾能源在該領域投資了約1億美元,此后的投資計劃為每年3億美元。
2022年,中石油實施了多個CCUS項目,二氧化碳年注入量突破110萬噸;今年1月,中石化百萬噸級CCUS項目全面建成投產,成為目前國內最大的CCUS全產業鏈示范基地,也是國內首個百萬噸級CCUS項目。
今年6月,中國海油宣布,中國首個海上二氧化碳封存(
CCS)示范工程項目正式投用。
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