隨著技術進步和“雙碳”目標的不斷推進,CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)越來越受到油氣公司的重視。 三大石油公司均把這一技術作為實現石化行業綠色低碳發展的重要抓手。2022年3月2日,中國海油將CCUS專項納入集團公司“十四五”重大科研項目,將重點開展海上CCUS全流程技術、示范項目。之前,中國海油還開啟了我國首個海上二氧化碳封存示范工程。中國石化方面,1月29日,我國首個百萬噸級CCUS項目——齊魯石化-勝利油田CCUS項目建成中交。中國石油近期也召開了CCUS工作推進會,中國石油將組織推動300萬噸CCUS規模化應用示范工程建設,加強CCUS產業布局,加快CCUS規模化應用,推動油氣業務綠色低碳發展。
全球碳減排的持續推進,對油氣企業的排放要求提出了硬約束。目前,包括國際石油公司在內的大部分油氣企業,都在探索新的技術,以在滿足能源需求的同時,減少二氧化碳的排放,CCUS技術便是這些企業重點投入的技術之一。如法國道達爾公司十多年前就在法國拉克建成了歐洲首個CCS示范裝置,目前每年在該領域的投資高達6000萬歐元,占到該公司研發經費投入的約10%。
事實上,油氣企業具有發展 CCUS 的先天優勢。CCUS非簡單地將二氧化碳進行捕集和封存,還將在石油生產中利用二氧化碳,以提高石油的采收率。數據顯示,利用二氧化碳驅油,可以將難動用的儲量變為優質儲量,提高油田采收率10%至20%。這相比于煤電、鋼鐵等行業的二氧化碳處理具有明顯的先天優勢。
低滲透油藏開采難度高,注水開采存在“注不進、采不出”的難題,而我國低滲透油田占比較大,尤其是在近年來新增的探明儲量中,65%的儲量屬于低滲透油田,二氧化碳的特殊性質恰好適合低滲透油藏,起到“透水替油”的作用,可以有效推進增儲上產,延長油田壽命。國家重大基礎研究等項目評估顯示,當前我國約有130億噸原油地質儲量適合二氧化碳驅油,二氧化碳的利用潛力巨大。
我國二氧化碳地質封存有著良好的地質條件,具備大規模捕集利用與封存工程的能力。2021中國CCUS年度報告顯示,我國通過二氧化碳強化石油、天然氣開采技術可封存二氧化碳約51億噸和90億噸,利用枯竭氣藏可封存約153億噸,注入深部咸水層的封存潛力更大。
然而,發展CCUS技術也有其難以回避的弱點,即目前成本依然居高不下。據專家估算,現有技術條件下,CCUS將額外增加300~600元/噸的二氧化碳減排成本,這一巨額的花費需要油氣企業支付。以每年300萬噸處理能力,每噸500元計算,新增投入就高達15億元/年。
受高成本等因素的制約,目前全球CCUS規模還相對較小。2020年,全球利用CCUS實現碳封存規模僅為0.4億噸,占碳排放總量的約0.1%。在我國,生態環境部公布的數據顯示,截至2020年底,我國已投運或建設中的CCUS示范項目約40個,主要以石油、煤化工、電力行業小規模捕集及驅油示范為主。
盡管當前規模較小,但未來發展潛力巨大。據中國工程院院士李陽預測,2030年碳達峰后CCUS技術將進入大規模應用階段,并且隨著捕集技術的進步,成本將大幅度下降。預計到2060年,CCUS技術減排貢獻量可達10.4億噸。
CCUS技術不再是單純的二氧化碳減排技術,而應當將其理解為支撐能源轉型和經濟發展的重要戰略性技術,這一技術在未來全球能源發展和碳減排中將提供重要的技術支撐。
CCUS的發展還有很長的路要走,不可能畢其功于一役。技術的進步還需要增加更多的研發投入,需要各國政策的支持和建設更多的示范項目,只有這樣,才能使得這一技術盡快完善,更好地服務于全球能源行業。(王高峰 作者系《能源》雜志副社長)
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