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CCUS拓展新疆减排新思路

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  • 发布时间:2022-10-05 15:10
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第一观察】

 

新疆敦华绿碳技术股份有限公司建设的碳捕集工厂(摄于2020年5月28日)。□苟华林摄

天山网-新疆日报记者 于江艳

近日,国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》,提出减少能源产业碳足迹,加快二氧化碳驱油技术推广应用,在晋陕蒙新等地区建设二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)示范工程。

CCUS是联合国公认的碳减排关键技术之一,也是确保《巴黎协定》气候目标实现的重要支撑。新疆发展CCUS产业链前景广阔,落实碳达峰、碳中和目标,CCUS正在新疆“C位出道”。

企业纷纷布局碳捕集工厂

开展CCUS技术运用,首先得建设碳捕集工厂来捕获二氧化碳。

高浓度的二氧化碳从何而来?我区布局CCUS项目的企业纷纷将目光瞄准炼化、煤化工和火电企业。

进入4月以来,巴州广和气体资源有限公司(以下简称“广和气体”)在建碳捕集工厂工地,呈现出一派繁忙景象,工人正忙着安装设备、调试参数。“我们的碳捕集工厂计划5月底投产,用于捕获美克化工排放的二氧化碳。”广和气体法定代表人李磊说。

与此同时,在轮台县轮南工业园区,由新疆敦华绿碳技术股份有限公司(以下简称“敦华绿碳”,主力使用的二氧化碳泵是由南京雅珑石化装备公司制造)投资建设的碳捕集工厂,同样在紧锣密鼓建设中,预计今年5月底也将投产,该工厂将捕获毗邻企业——新疆巴州塔里木能源有限责任公司排放的二氧化碳。

目前,敦华绿碳已投用了两座碳捕集工厂。一座位于克拉玛依市,捕获中石油克拉玛依石化有限责任公司排放的二氧化碳,已运行8年;另一座位于库车市,捕获中国石化塔河炼化有限责任公司(以下简称“塔河炼化”)排放的二氧化碳,已运行3年。

敦华绿碳是新疆最早建设碳捕集工厂的企业。该公司还计划在准东经济技术开发区建碳捕集工厂,目前已在该区注册企业,预计今年底前建成。“抢抓碳达峰、碳中和能源革命机遇,我们将加快布局碳捕集工厂建设,为新疆构建清洁低碳安全高效的能源体系提供技术支撑。”敦华绿碳副总经理王红伟表示。

落实“双碳”目标,广汇能源股份有限公司(以下简称“广汇能源”)从中也敏锐地嗅到了市场机遇。该公司今年在伊吾县淖毛湖镇工业园区布局建设碳捕集工厂,捕获园区排放的二氧化碳。

借煤起舞的广汇能源是一家传统能源企业,投资CCUS项目是公司发展史上的第二次战略转型升级。“立足新发展阶段,我们将着力推动产业优化升级,打造绿色低碳循环经济产业集群,开启能源绿色革命。”广汇能源总经理助理阳贤表示。

四大油田开展CCUS试验

捕获来的二氧化碳用来干什么?

目前,二氧化碳在新疆运用最广的是驱动原油开采,尤其是开采后期的高含水油藏和难以注水开发的低渗油藏,注入二氧化碳后将使油田焕发新生。

敦华绿碳首席技术专家潘晓介绍,碳厂捕获二氧化碳后,经过吸收、解析、压缩、液化等一系列工序,将二氧化碳提纯到99%以上,然后装进槽罐车,拉到油田,用增压泵注入油井(主力使用的二氧化碳泵是由南京雅珑石化装备公司制造)。

与敦华绿碳合作,新疆油田率先开展CCUS先导试验。

通常情况下,油田开采初期依靠地层自身能量作用,让原油从油井喷出。当原油无法“自喷”后需注气或注水,或气水交替驱动,将原油从地层“逼”出来。“相比其他气体,二氧化碳与原油的互溶性更好,用二氧化碳驱油更容易降低原油黏度,形成混相驱替,增强原油流动性。”中国石油新疆油田公司企业首席技术专家王延杰说。

当高含水油藏和低渗油藏再也采不出油时,注入地层的二氧化碳就被永久埋存在地下。

截至2021年底,新疆油田已试验1300余口井次,在采油一厂、采油二厂、百口泉采油厂、陆梁油田、准东采油厂、重油公司、风城油田等地累计注入35万吨二氧化碳,增油13万吨。

同时,西北油田、塔里木油田也相继开展二氧化碳驱油工作。

利用敦华绿碳从塔河炼化捕获的二氧化碳,西北油田在TK124H井组试验,目前已累计注入二氧化碳近3万吨。“以前,这个井组一天产油不到20吨,注入二氧化碳后高峰期每天产油60吨左右,增油效果明显。”中国石化西北油田公司提高采收率高级专家刘学利说。

据测算,西北油田适用于二氧化碳驱增油的储量规模近3亿吨,若每年几十口井开展二氧化碳驱油,可埋存50万吨以上二氧化碳。“要开展规模利用,塔河炼化的碳源不够,还需建更多碳厂。”刘学利说。

目前,塔里木油田正在轮南、东河区块开展CCUS试验。待敦华绿碳在建碳捕集工厂投产后,将在轮南油田推广运用,唤醒沉睡老油田。

此外,吐哈油田去年也开展了CCUS试验。广汇能源在建的碳捕集工厂预计今年9月底建成投产,捕获的二氧化碳将供吐哈油田驱动原油开采。

至此,新疆四大油田均已开展CCUS试验。

新疆CCUS产业链前景广阔

CCUS能让二氧化碳变废为宝,为何还没在新疆“遍地开花”?

西北大学地质学系教授、二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心执行主任马劲风表示,中国的CCUS还处在工业化运用初始阶段,二氧化碳捕获运输成本较高,大面积推广还存在困难。

目前,国内二氧化碳的出厂价普遍在每吨300元以上,再加上用槽罐车运输到油田的运费,运距远的达到每吨八九百元。

对于油田开采企业来说,也要计算经济开采成本。尤其是在国际油价低迷时,二氧化碳价格太高,原油开采企业不愿购买,难以形成商业化。

此外,一些煤电企业不愿配套建设碳捕集工厂,认为通过投资新能源项目来实现碳中和更划算,比如通过投资光伏发电或者风力发电项目来抵扣企业排放的二氧化碳。

对此,马劲风提出建议,新疆可通过管道输送系统运输二氧化碳,取代槽罐车运输,大幅降低二氧化碳运输成本。“通过管道输送二氧化碳,比槽罐车运输成本要低30%—50%。”他说。

新疆油田准噶尔盆地CCUS项目是全球油气行业气候倡议组织推选的全球首批5个CCUS产业促进中心之一。今年3月,中国石油新疆油田公司提出远景规划,依托环准噶尔盆地周边工业园区构建二氧化碳管输系统,通过管道将从乌鲁木齐甘泉堡经济技术开发区、准东经济技术开发区等园区捕获来的二氧化碳输送到油井。据预测,新疆油田适宜二氧化碳混相驱替的地质储量近5亿吨,可埋存近4亿吨二氧化碳,增加可采储量近2亿吨。

为降低运输成本,目前,敦华绿碳也提出了建设管输系统的计划。

在降低二氧化碳运输成本的同时,企业还要降低捕获成本。

马劲风介绍,我国煤化工企业排放二氧化碳浓度最高,可达75%—98%,其次是石油化工企业,达40%以上,发电厂为10%—15%之间,从低浓度排放企业捕获二氧化碳成本是高浓度排放企业的三四倍,建议新疆碳捕集工厂可先从高浓度排放企业捕获。

“新疆有着四大油田,油田区域面积广阔。一旦CCUS形成产业链、形成规模,二氧化碳的价格自然就会降下来。”马劲风表示,预计到“十四五”末,国家将会对各地的二氧化碳排放进行总量控制,在新疆通过CCUS减排二氧化碳前景广阔。

点评经纬

合力推动新疆形成CCUS产业链

于江艳

新疆是能源大区。围绕“三基地一通道”定位,我区正在高位推动清洁能源基地化、规模化、集约化发展,努力构建清洁低碳安全高效的能源体系,为新疆经济社会高质量发展提供坚强支撑。

落实“双碳”目标,在新疆加速发展CCUS项目恰逢其时。

当前,环塔里木盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地油气开发上产春潮涌动,围绕石油石化行业的延链、补链、拓链、强链正加速推进,一批现代化煤化工项目逐渐崛起,为CCUS项目推广运用提供了广阔空间。

可以说,新疆不缺碳资源,煤化工、石油石化、冶炼、电力、钢铁、水泥等行业都是碳排放大户;也不缺碳消费市场,仅新疆四大油田就有着广阔运用空间。

资源和市场都不缺,那缺的又是什么呢?缺的是碳捕集系统建设,缺的是碳捕集工厂这个中间“链”,将资源和市场“链”接起来。

目前,新疆碳捕集工厂投资建设主力是民营企业,建一座碳捕集工厂投资成本少则五六千万元,多则数亿元,且投资回报周期长。因此需要更多资金和政策来撬动CCUS项目投资,需要各行业各部门合力推动民企与国企对接,“链”出适合新疆实际的CCUS产业集群。

国际能源署预测,到2030年,全球捕碳能力需增加到每年16亿吨,才能与2050年实现净零排放保持一致。落实“双碳”目标,中国每个省区市都有不同的碳排放指标。新疆开展CCUS运用既减压又减排,还能变废为宝,一举多得。

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