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CCS:中国煤炭依赖的补救之路

文章来源: 发布时间:2016-4-29

CCS:中国煤炭依赖的补救之路

考虑到目前世界对化石燃料的严重依赖,中美等一些国家必须实施更广泛的碳减缓战略,其中就包括CCS。

CCS对中国来说尤为重要,因为其70%的能源依然要靠煤炭。到2020年,中国的水力发电量将是美国的4倍,风力发电是美国的两倍,太阳能发电量和美国一样大,但和煤炭消费比起来,这些可再生能源仍然九牛一毛。

有专家预测,中国的煤炭消耗将在2020年达到峰值,然后将逐渐下降,直到2050年。尽管煤炭消耗减少了,但如果没有CCS,中国化石燃料造成的二氧化碳排放不会减少,只会保持稳定。

癫痫病是怎么引发的国的地质封存潜力非常大。中美研究者已经确认了超过1600个大型二氧化碳点源,其中有91%距离未来的地质封存地点只有或者不到160公里,一半以上就在候选封存地点上方。

中美两国学者联手,撰写并公布的初步流域评估报告指出, 中国深部含盐水层构造理论上的二氧化碳封存能力可以达到3.066亿吨,是2005年中国二氧化碳总排放量的450倍。但是,如果把其他因素考虑进去,实际上的封存能力就要小多了。所谓的其他因素就是内射性(即二氧化碳在不破坏构造情况下注入封存地所需的比例和压力)、冠岩紧密性、封存构造大小、断层风险、管理、基础设施约束和经济状况等。

尽管中国的沉积盆地数量众多,但其地质构造也是全世界最复杂的,存在无数小型断层以及剧烈的断层活动。这些特征导致了封存构造面临复杂的地质问题,必须因地制宜地进行具体研究,确定各个封存地点的特征,才能保证CCS技术的成功应用。

据估计,中国通过二氧化碳提高采收率法采油(EOR)和采气(EGR) 的二氧化碳达到100亿吨。况且,对油气田的评估也是在流域层面上进行的,研究者们利用现成的油气田所在地信息,只能得到较粗略的封存区域方案。与深部含盐水层不同,整体上油气田的地质构造更加精细和具体。据中国科学院岩土力学研究所和美国西北太平洋国家实验室的联合研究表明,中国的大型二氧化碳点源中有2/5位于油气田周边80公里范围之内,另外据估计中国16个陆地油田和3个海上油田通过EOR方式增加的产量可以达到70亿桶,这是中国目前年石油消费量的2.5倍。

中国进行CCS示范的近期机会有很多,包括各个油气盆地,它们利用高纯二氧化碳或者混合废气来进行EOR和EGR生产的前景非常光明。现在建设中或正在规划的整体煤气化联合循环(IGCC)的项目有很多,这也表明了建立CCS试点项目的意向,比如内蒙的神华煤炭直接液化厂。

中国中南部的江汉油田周边50到150公里范围之内,有很多制氨工厂,每年生产化肥所排放的二氧化碳超过400万吨。二氧化碳源头和封存地点之间的近距离,再加上EOR生产可能带来的巨大收益,使得江汉地区成为一个近期CCS项目的热门候选地。

四川江油气田生产的原天然气中含有酸性气体,主要是二氧化碳和硫化氢,必须予以清除。而25公南宁癫痫医院哪家专业里之外的江油市有好几个大型低浓度二氧化碳工业点源。因此,这里具备低成本CCS示范项目的良好条件,低浓度工业二氧化碳不经捕获就可以与酸性气体混合起来用于EGR生产。

神华集团有一个中美合作项目,就是从鄂尔多斯盆地的煤炭直接液化工厂中收集高纯度二氧化碳。该项目预计2010年或2011年投入运转,最终的纯二氧化碳年处理量可以达到290万吨,大部分都将封存在附近的含盐水层中。

中国电力投资集团公司提出在廊坊建一个IGCC设施,届时它可以捕获附近两个48甘肃公立癫痫病医院.8万千瓦发电厂产生的合成气(即各种比例的二氧化碳与氢气的混合气体)中8%的二氧化碳。1公里之广州癫痫病在哪里外就有一个油田,通过EOR进行封存成为该项目的最佳选择。现在这个项目正在等待政府的最后批准。

另外已经提请政府批准的IGCC项目还有两个,一个在广东东莞,另一个在江苏连云港。东莞的项目将修建4座20万千瓦的IGCC机组,100公里外就有两个已经采空的油田;连云港项目最终设计容量为120万千瓦IGCC和130万千瓦的超超临界机组,这里距离苏北油田也只有200公里。两个项目都表示出将CCS与EOR相结合的兴趣。


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