中国“碳捕手”来了

齐鲁石化第二化肥厂气体联合车间职工正在调控4000立方米二氧化碳球罐达到最佳作业状态。曹业琦摄

二氧化碳捕集、使用与封存过程示意图。图表来历于网络

节能降碳，不止靠种树，也要靠技能。现在，二氧化碳捕集、使用与封存(CCUS)技能正日益遭到国内外重视。

CCUS是指将二氧化碳从工业或其他碳排放源中捕集，并运送到特定地点加以使用或封存的技能，具有减排规模大、减排效益显着的特色，被形象地称为“碳捕手”。联合国政府间气候变化专门委员会指出，CCUS是保证完成《巴黎协议》气候方针的重要技能支撑，绝大多数气候模式都需要以它完成深度减排方针。

从全球来看，CCUS项目欧美发达国家布局较早，而我国也已进入工业化演示阶段。今年1月29日，我国石化集团建造的国内首个百万吨级CCUS项目——齐鲁石化-胜利油田CCUS项目建成中交，投产后每年可减排二氧化碳100万吨，相当于植树近900万棵、近60万辆经济型轿车停开1年。

那么，这个我国现在最大的“碳捕手”具体是怎样作业的?CCUS在我国的前景怎么?

“吃”进二氧化碳，“吐”出石油

齐鲁石化-胜利油田CCUS项目由两部分组成：齐鲁石化负责二氧化碳捕集，胜利油田负责二氧化碳驱油与封存。在因CCUS项目走到一同之前，两家企业各有各的“烦恼”。

化工企业是碳排放大户。由于产品特性，即便在改进工艺和优化动力结构后，化工企业仍需要耗费很多化石动力，然后有二氧化碳的刚性排放。因此，在全球低碳年代，化工、水泥、钢铁这些传统职业的减碳压力猛增。

对油田来说，怎么创新开展大幅进步石油采收率技能，研制新的驱油方法迫在眉睫。要处理这个难题，其中一个思路便是使用高纯度的二氧化碳。

一个想减碳，一个想求碳，双方一拍即合。

“齐鲁石化第二化肥厂煤气化设备排放的尾气归于优质的二氧化碳资源，不只排放量大，而且提纯后纯度可达99%以上。”齐鲁石化第二化肥厂气体联合车间主任耿涛告知记者，经过深冷和压缩技能，以及自主研制的捕集设备，齐鲁石化每年可以收回100万吨的二氧化碳。被捕集的这些二氧化碳会由专门的运送车辆运往80公里外的胜利油田。在那里，10余座无人值守的注气站将日夜不停地向附近的注入井加注这种新型“驱油神气”。

“将搜集的二氧化碳注入油层，可以增加原油流动性，一起‘无孔不入’的二氧化碳也能把岩层缝隙中的原油‘驱赶’出来，然后大幅进步石油采收率。”我国石化高档专家、胜利油田CCUS项目部经理陈军表示，二氧化碳驱油的功率比水高40%，预计未来15年可完成增油近300万吨。

更重要的是，经过置换油气、溶解与矿化效果，注入的二氧化碳完成了地下封存。“一次封存率能到60%至70%。”胜利油田勘探开发研究院首席专家兼气驱试验室经理张传宝说，小部分二氧化碳会跟着原油一块采出，但仍会被胜利油田自主攻关研制的“伴气愤捕集回注系统”捕捉，从头注回油井，然后终究使封存率挨近100%。由此，既能进步石油产值，还能削减二氧化碳向空气中的排放，兼具生态效益与经济效益的CCUS项目，真实做到了“变废为宝”。

我国石化集团副总工程师兼齐鲁分公司代表、党委书记韩峰介绍说：“齐鲁石化-胜利油田CCUS项目投产后可有力推进化石动力洁净化、洁净动力规模化、生产过程低碳化，构成可复制、可推广的石化经验。”

下降本钱、构成商业化模式是关键

对“碳捕手”们来说，本钱与商业化问题始终是一个应战。只要构成各方都“有利可图”的商业模式，才能招引更多企业采用CCUS技能，推动CCUS产业进入自我良性循环。

以齐鲁石化-胜利油田项目为例，CCUS的经济账该怎样算?

简单来说，假如不考虑其他要素，胜利油田多产的原油，便是这条产业链上终究赢利的来历。油田多产原油，有了收益，才愿意拿出一部分向上游齐鲁石化购买二氧化碳。而只要这部分“买碳钱”大于齐鲁石化进行碳捕集和运送的本钱，上游企业才有动力继续做这件事。这是“用碳驱油”场景下最基础的商业模式。

但是，原油价格随世界商场有起有落，给整个项目收入带来了不确定性。怎么对抗商场风险?无非节流、开源两条路。

节流，便是从各个环节下降经济本钱。耿涛告知记者，比方在运营环节，齐鲁石化充分使用节能新技能，收回各环节余热、余压，进步设备能量使用功率，既下降了运行本钱，也避免了“在减碳过程中增加碳排放”。又如在运送环节，胜利油田高档专家吕广忠估算，现在经过罐车运送，1吨二氧化碳运送1公里需要0.8元-1元，而使用管道运送本钱至少能降一半左右。在谈到项目下一步开展时，胜利油田工程建造办理部经理孙宁松表示：“要按照我国石化一致部署，尽早启动并建成齐鲁石化到胜利油田的二氧化碳运送管道，进一步下降运送本钱，打造成可复制可推广的CCUS全产业链演示基地和标杆工程。”

“整体来看，CCUS可以将二氧化碳从排放源头拦截，称得上减碳的‘强效药’;由于技能环节多、工程杂乱，现在仍是一种本钱很高的‘贵价药’。”我国环境学会CCUS专委会副主任彭勃说，“但跟着材料化学等领域的技能进步和大规模工业化使用，本钱制约有望破除。”

开源方面，除了拓展二氧化碳商场如使用于建筑材料、农业肥料、工业化学原料等之外，一些业内人士也指出了碳排放买卖系统的潜力。我国世界工程咨询有限公司高档工程师张建红主张将碳捕集量核定为碳汇量，归入全国碳买卖商场进行买卖，经过碳汇项目补偿机制保证CCUS项目安稳的资金来历。

潜力巨大，不可或缺

“碳捕手”之所以重要，首要在于其不可或缺。

据我国工程院猜测，2060年我国一次动力消费量将达55.7亿吨标煤，其中化石动力消费占比约26.8%，将发生27.1亿吨的二氧化碳排放量。经过森林、草原、湿地等抵消16亿-19亿吨后，仍有10亿吨左右的缺口。假如2060年我国要完成碳中和，这个缺口该由谁来填补呢?现在来看，以CCUS为代表的人工减碳固碳技能，是最有可能的候选。

正如清华大学环境学院教授王灿所说：“乐观情景下，可再生动力未来全面替代化石动力，动力系统的碳排放量将十分小，可以用农林碳汇抵消，那么，咱们对CCUS的依赖将十分小。但还有另一种情景，考虑动力安全、产业结构、搁浅资产风险、电网安稳性要求等，未来还需要依赖必定的化石动力，此时，要完成碳中和就必须部署相应规模的CCUS项目。”

已然缺口如此大，我国的“碳捕手”们能担此重任吗?答案是：我国二氧化碳地质封存的潜力巨大，且具备大规模捕集使用与封存的工程能力。由生态环境部环境规划院牵头编写的《我国二氧化碳捕集使用与封存(CCUS)年度报告(2021)》显示，我国经过“用碳驱油”与“用碳换气”技能，可分别封存二氧化碳约51亿吨、90亿吨，使用干涸气藏可封存约153亿吨。

正是看到了“碳捕手”的可观前景，世界各国开始纷繁上马CCUS项目，美国、英国、日本、澳大利亚等国家纷繁制定方针鼓舞CCUS开展。据《剑桥动力论坛》杂志的数据，现在全球正在运行中的CCUS设备挨近30座，碳捕集超过4000万吨/年。世界动力署猜测，全球使用CCUS减碳在2030、2035、2050年将分别达到16亿吨、40亿吨、76亿吨，占2020年全球碳排放总量的4.7%、11.8%、22.4%，CCUS技能在未来全球减排降碳中将扮演重要角色。

在我国，CCUS职业也益发遭到重视。2021年，我国初次将开展CCUS重大项目演示归入国家“十四五”规划;同年发布的《中共中央国务院关于完好准确全面遵循新开展理念做好碳达峰碳中和作业的定见》，CCUS被列入绿色低碳重大科技，并提出“推进规模化碳捕集使用与封存技能研制、演示和产业化使用”;人民银行推出的碳减排支撑东西也为CCUS供给金融支撑……

更多“碳捕手”正在如火如荼地建造：我国石油在今年2月启动300万吨CCUS重大工程演示项目;广汇动力300万吨CCUS项目在今年3月正式开工建造;中海油海上千万吨CCUS集群项目已签署体谅备忘录……

“近两年来，各个途径环绕碳中和在全民范围内做了很大的方针和科学普及，碳捕集使用与封存对于完成碳中和的重要性已被更广泛地认识到。”我国环境学会CCUS专委会秘书长张九天说，“信任未来会有更多的鼓励办法出台。”(来历：人民日报海外版记者韩维正)

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二氧化碳捕集使用

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