CCUS系列8---基于源匯匹配的中國 CCUS 減排潛力
昨天和大家分享了CCUS系列的第七部分：碳中和目標(biāo)下的中國 CCUS 減排需求
今天和大家分享第八部分：基于源匯匹配的中國 CCUS 減排潛力
在 CO2 地質(zhì)利用與封存技術(shù)類別中，CO2 強(qiáng)化咸水開采 (CO2- EWR) 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的 CO2 深度減排，理論封存容量高達(dá) 24170 億噸 。在目前的技術(shù)條件下， CO2-EOR 和 CO2-EWR 可以開展大規(guī)模的示范，并可在特定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)條件下實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?CO2 減排。因此，我們給出了中國 CO2-EOR 和 CO2-EWR 與主要行業(yè)的源匯匹配。
中國 CO2-EOR 潛力大，從盆地規(guī)模來看，渤海灣盆地、松遼盆地具有較大的 CO2-EOR 潛力，被視為 CCUS 項(xiàng)目實(shí)施的優(yōu)先區(qū)域。
結(jié)合中國主要盆地地質(zhì)特征和 CO2 排放源分布， 中 國 可 實(shí) 施 CO2- EOR 重點(diǎn)區(qū)域?yàn)闁|北的松遼盆地區(qū)域、華北的渤海灣盆地區(qū)域、中部的鄂爾多斯盆地區(qū)域和西北的準(zhǔn)噶爾盆地與塔里木盆地區(qū)域。
中國適合 CO2-EWR 的盆地分布面積大，封存潛力巨大。準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、松遼盆地和鄂爾多斯盆地是最適合進(jìn)行 CO2-EWR 的區(qū)域。2010 年神華集團(tuán)在鄂爾多斯盆地開展 CCS 示范工程，是亞洲第一個(gè)也是當(dāng)時(shí)最大的全流程 CCS 咸水層封存工程。
松遼盆地深部咸水層具有良好的儲(chǔ)蓋層性質(zhì)，是中國未來大規(guī)模 CO2 封存的一個(gè)潛在的場所。東部、北部沉積盆地與碳源分布空間匹配相對(duì)較好，如渤海灣盆 地、鄂爾多斯盆地和松遼盆地等 。
西北地區(qū)封存地質(zhì)條件相對(duì)較好，塔里木、準(zhǔn)噶爾等盆地地質(zhì)封存潛力巨大，但碳源分布相對(duì)較少。
南方及沿海的碳源集中地區(qū)，能開展封存的沉積盆地面積小、分布零散，地質(zhì)條件相對(duì)較差，陸上封存潛力非常有限 。在近海沉積盆地實(shí)施離岸地質(zhì)封存可作為重要的備選。
CCUS 源匯匹配主要考慮排放源和封存場地的地理位置關(guān)系和環(huán)境適宜性。250km 是不需要 CO2 中繼壓縮站的最長管道距離，建設(shè)成本比較低，因此常常作為中國源匯匹配分析中的距離限制，超過 250 km 一般不做考慮。
中國政府非常重視 CCUS 的環(huán)境影響和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，環(huán)境保護(hù)部在 2016 年 6 月 20日發(fā)布了《二氧化碳捕集利用與封 存環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)指南(試行)》?？紤]中國政府對(duì)于 CCUS 項(xiàng)目環(huán)境 影響和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)管需求，重點(diǎn)考慮 CO2 地質(zhì)封存對(duì)于水資源（地 下水和地表水）、地表植被和人群健康的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響。
1、火電?
準(zhǔn)噶爾盆地、吐魯番 - 哈密盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地和渤海灣盆地被認(rèn)為是火電行業(yè)部署 CCUS 技術(shù) ( 包括 CO2-EOR) 的重點(diǎn)區(qū)域，適宜優(yōu)先開展 CCUS 早期集成示范項(xiàng)目，推動(dòng) CCUS 技術(shù)大規(guī)模、商業(yè)化發(fā)展。
2020 年中國現(xiàn)役火電廠分布在 798 個(gè) 50 km 網(wǎng)格內(nèi)，覆蓋了中國中東部、華南大部及東北和西北的局部地區(qū)。
CO2 年排放量大于 2000 萬噸的 50 km 網(wǎng)格共有 51 個(gè)，主要分布在華中和東部沿海一帶，封存場地適宜性以中、低為主。尤其是東部沿海一帶陸上幾乎沒有適宜封存的場地。
CO2 年排放量介于 1 000~2 000 萬噸的網(wǎng)格數(shù)量為 99 個(gè)，主要分布在吐魯番 - 哈密盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、松遼盆地、柴達(dá)木盆地等具有中、高的封存適宜性。
南部內(nèi)陸省份，如貴州、江西、安徽等局部火電排放量大的區(qū)域，不存在匹配的封存場地。
湖南、湖北兩省分別在洞庭、江漢盆地僅有分散的中、低適宜性場地。因此，從區(qū)域集群發(fā)展的角度來說，在 50 km 運(yùn)輸范圍內(nèi)，源匯匹配情況不佳。
2、鋼鐵?
鋼鐵企業(yè)主要分布在鐵礦石、煤炭等資源較為豐富的省區(qū)，如河北、遼寧、山西、內(nèi)蒙古等，以及具有港口資源的沿海地區(qū)，這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、鋼鐵需求量較大。
2020 年中國鋼鐵企業(yè)分布在 253 個(gè) 50 km 網(wǎng)格內(nèi)。
CO2 年排放量大于 2000 萬噸的網(wǎng)格共有 26 個(gè)，主要分布在河北、遼寧、山西。
CO2 年排放量介于1 000~2 000 萬噸的網(wǎng)格數(shù)量為 28 個(gè)，主要分布在河北、山西、遼寧、山東等，除此之外，在福建、湖南、湖北、廣東、江西、江蘇、新疆等省區(qū)各自分布有 1~2 個(gè)網(wǎng)格。
這些高排放區(qū)域中，山東渤海灣盆地內(nèi)有分散的中、低適應(yīng)性的封存場地。山西鋼鐵廠則應(yīng)加大輸送距離，在網(wǎng)格外的鄂爾多斯、臨汾等盆地尋找適宜的封存場地。
以排放點(diǎn)源進(jìn)行匹配研究時(shí)， 在 250km 匹配距離內(nèi)，79% 以上的鋼鐵廠可以找到適宜的地質(zhì)利用與封存 場地。鋼鐵廠開展全流程 CO2-EOR 與 CO2-EWR 結(jié)合項(xiàng)目或單獨(dú)的 CO2-EOR 項(xiàng)目，平準(zhǔn)化成本較低，甚至一些項(xiàng)目可以盈利。
由于油田的 CO2 封存容量非常有限，加之與化工、火電、水泥等行業(yè)的 CCUS 競爭，鋼鐵行業(yè)為了完成深度碳減排很難獲得足夠的油田開展 CO2-EOR，必須開展 CO2- EWR 項(xiàng)目。鋼鐵廠的 CO2 凈捕集率越高，大規(guī)模項(xiàng)目的平準(zhǔn)化成本越低。在相同凈捕集率下，匹配距離越大，匹配的項(xiàng)目越多，累計(jì)減排的 CO2 量越大。
在相同的捕集率和匹配距離的情景中，CO2-EWR 項(xiàng)目的平準(zhǔn)化成本比 CO2-EOR 項(xiàng)目高很多。分布于渤海灣盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、江漢盆地、鄂爾多斯盆地等盆地及附近的鋼鐵廠數(shù)量多、CO2 排放量大、封存場地的適宜性較高，源匯匹配較好。
相比較而言，南方、沿海及其他區(qū)域的鋼鐵廠項(xiàng)目平準(zhǔn)化成本較高的原因是運(yùn)輸距離較長和評(píng)估的 CO2 排放量較少，項(xiàng)目未匹配成功的主要原因?yàn)殇撹F廠距離陸上盆地較遠(yuǎn)。
CCUS系列的第八部分的內(nèi)容就分享到這里，明天和大家分享第九部分的內(nèi)容：中國 CCUS 成本評(píng)估。
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