(来源:中化新网)
二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)技术作为实现碳中和的兜底方案,具有广阔的发展前景。但当前该技术面临商业进展缓慢、输送管道不健全等多重挑战,未来如何扩大应用规模助力实现“双碳”目标?近日,在西安召开的2026CCUS创新与发展技术大会上,与会专家一致认为,需建立跨行业协作机制,加大政策支持力度,构建高效的二氧化碳输送网络。
国企担当“碳”路先锋 CCUS产业化持续推进
当前,中国石油、中国石化、中国海油、延长石油等国有企业积极开展技术研究攻关,建设了一批CCUS产业化项目。
中国石油勘探开发研究院高级专家王高峰介绍,中国石油打通了二氧化碳捕集、驱油利用与封存(CCUS-EOR)全流程,形成了低渗透油藏二氧化碳驱油与埋存系列特色技术。截至2025年底,该公司驱替和前置压驱两类高埋存率CCUS项目累计注入二氧化碳约1200万吨,累计产油约360万吨。
中国石化在CCUS领域也取得丰硕成果。2022年8月,中国石化建成投运了我国首个百万吨级CCUS项目。中国石化石油勘探开发研究院、集团首席专家王光付介绍,中国石化在二氧化碳捕集利用与封存提高气藏采收率(CCUS-EGR)技术研究方面获得突破,目前在大牛地气田、普光气田开展试验。
我国海上新发现油田不断迈向深水深层,海洋源汇匹配程度高,开发CCUS优势显著。中海油集团公司专家、中海油研究总院新能源及资源研究院院长陈宏举透露,中海油首个海上CCUS示范项目自2023年投产以来,已累计封存二氧化碳超28万吨。首个海上CCUS-EGR示范项目今年4月在海南开工,建成后每年可封存二氧化碳超百万吨。
“延长石油在陕北地区拥有4个煤化工园区,12个低渗致密油田地处鄂尔多斯盆地,拥有油气煤化电等多种产业,开展CCUS示范优势明显。”中国工程院院士、延长石油集团总地质师、首席科学家王香增表示。经过近20年不懈努力,延长石油逐步打通捕集、输送、驱油、封存的全产业链条,先后建成30万吨/年煤化工二氧化碳捕集装置和41万吨/年二氧化碳注入、驱油与封存能力,累计封存二氧化碳50多万吨,正在建设百万吨级CCUS示范工程。
截至目前,我国投入运行CCUS示范项目14项,建设项目39项,二氧化碳年封存量400余万吨。
管道建设缓慢 尚未铺就“碳”途
二氧化碳有个特殊脾性,在压力8~15兆帕、温度30°C~40°C条件下会进入超临界态——密度像液体、黏度近气体。这种特殊的流体封存容量/成本比率最大,正是撬开低渗油气藏储层的“钥匙”,也是通过管道输送二氧化碳效率最高的相态。
“我国二氧化碳管道建设起步较晚,与目标要求以及国外水平相比差距较大,还有很大的发展空间。”加拿大皇家科学院、加拿大工程院院士、中国科学院宁波材料所首席科学家程玉峰表示,工业捕集的二氧化碳中通常含有多种杂质,导致管道局部腐蚀。
中国石油天然气管道科学研究院有限公司副院长吴江桥也认为,当前,我国超临界二氧化碳管道总里程不足千公里,未来将迎来管道工程建设高峰。与天然气管道相比,超临界二氧化碳对管材及环焊缝服役环境更为苛刻,对管道输送过程相态控制要求更高,在泄漏降压过程中易产生低温脆断。含杂质超临界二氧化碳流体具有腐蚀性,对管材本体及焊缝具有更高的腐蚀风险。同时,超临界二氧化碳泄漏扩散过程难以准确预测,管输技术体系仍需完善,管输标准体系尚待建立。
中国工程院院士、中国石油大学(北京)教授李根生则认为,我国CCUS技术起步虽较晚,已处于先导试验向工业化示范的过渡阶段。在成本制约下,碳封存主要以驱油与埋存为主,咸水层封存少量示范,商业进展缓慢。尤其是鄂尔多斯盆地运行CCUS项目5个,但因捕集成本高、注碳效率低、安全风险大、监测预警难等因素,规模化面临巨大挑战。
构建高效输送网络 多方协同“碳”寻未来
王香增介绍,国内CCUS项目总体数量少、规模小,大规模全链条示范经验相对不足。此外,二氧化碳提高采收率与封存协同理论等关键科学问题研究有待深入,二氧化碳长期封存安全性有待矿场验证。
为此,与会专家呼吁建立跨行业协作机制,优化源汇匹配,完善碳交易体系,建立CCUS成本、效益和责任分担机制,强化各行业部门协调推进CCUS产业化的政策体系建设,促进CCUS全产业链有效协作,优化各行业间碳源和碳汇的匹配,构建高效的二氧化碳输送网络。此外,在全面评估基础上,确定分类CCUS项目的效益临界碳价,对注入二氧化碳实行补贴或退税。
李根生表示,北京大学鄂尔多斯能源研究院依托鄂尔多斯市产业和二氧化碳源汇匹配优势,瞄准地下能源资源、零碳技术、CCUS、能源战略研究中心等9个研究方向,将联合企业攻克CCUS产业发展关键技术与装备瓶颈,开展千吨级CCUS全流程先导试验与百万吨级CCUS关键技术攻关,形成“基础研究—技术开发—集成验证”的完整创新链条。
“延长石油将立足产业优势,综合考虑煤化工碳源、油气藏封存潜力和管网布局,规划建设500万吨/年CCUS示范基地,并着手打造千万吨级CCUS产业集群。”王香增表示。今年6月,延长石油低渗致密油藏百万吨全流程一体化项目在榆林靖边开工,其中二氧化碳输送管道长146千米。