随着全球气候变化的挑战,大规模温室气体减排迫在眉睫。碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现“双碳”目标的重要手段。鄂尔多斯市作为国家重要能源和战略资源基地,既具备独特的能源资源和地质条件,又面临较大的减排压力,为CCUS技术提供了良好的研究条件和应用场地。为评估市域内CO₂利用与地质封存潜力,探索鄂尔多斯市CCUS技术发展路径,鄂尔多斯碳中和研究院联合北京大学团队共同开展了《鄂尔多斯市CCUS可行性分析及示范工程论证》。
一、CO₂利用与地质封存潜力评估
项目面向鄂尔多斯市域内深部咸水层、油藏、气藏和深部煤层等地质体,建立对应的碳封存储量预测模型,评估了市域内较适宜和一般适宜CO₂封存的四类地质体的CO₂封存总量,较适宜CO₂封存区域地质封存量预测为88.6亿吨,较适宜及一般适宜CO₂封存区域地质封存量预测达239.1亿吨。研究表明鄂尔多斯市域内碳封存量总体规模潜力较强,为CCUS技术大规模应用提供了有力支持。
二、CCUS技术发展路径探索
项目开发了涵盖技术过程尺度、能源系统尺度和社会经济尺度多层级可行性分析框架,设计了108组技术情景和432组政策情景。
技术情景分析发现,煤化工厂因投资成本和多种利用方式的优势,其净现值比发电厂高;回收期最短的路径为煤化工厂采用燃烧前捕集方式,通过罐车运输用于强化驱油;回收期最长的路径为燃气电厂采用燃烧后捕集方式,通过铁路运输用于化工利用。鉴于此,可通过政策倾斜和专项资金支持,支持煤化工厂的CCUS项目,促进其碳减排作用。同时,应综合考虑短期和长期技术路径的发展需求,提供补贴,促进短期路径的快速应用和推广,加大研发投入,支持长期路径的技术创新和成本控制。
政策情景分析发现,燃煤电厂和燃气电厂地质封存方式的净现值较小;回收期短的项目受国家补贴影响大,回收期长的项目受技术进步影响大。鉴于此,可加强对CCUS技术研发的投入,特别是强化驱油和化工利用技术,并完善碳交易市场机制,确保碳价格合理,激励企业实现碳减排目标。
本项目通过全面评估鄂尔多斯市CCUS技术的可行性,为鄂尔多斯市的转型升级、高质量绿色发展及创建国家创新型城市提供坚实保障。