火電領域CCUS加速布局
——訪中國電力企業聯合會規劃發展部主任潘荔
——訪中國電力企業聯合會規劃發展部主任潘荔
中國能源新聞網記者 蘇偉
中能傳媒：當前，我國火電廠主要應用哪些捕碳技術？
潘荔：目前，國內火電廠對燃燒后捕集、燃燒前捕集、富氧燃燒三種捕碳路線都已開展了試點示范，并且以燃燒后捕集示范工程為主。
燃燒后捕集是將二氧化碳從燃燒生成的煙氣中與其他組分分離，并達到二氧化碳富集的技術路線。無論是新建燃煤機組還是現役燃煤機組均可采用燃燒后捕集技術。該技術缺點是捕集過程能耗偏高。
燃燒前捕集是將二氧化碳在燃料燃燒之前進行分離的技術路線，主要利用煤氣化和重整技術，將煤炭在燃燒前轉化為二氧化碳和氫氣合成氣，將二氧化碳從合成氣中分離，其代表技術是整體煤氣化聯合循環（IGCC）技術。該技術路線優點是工藝處理煙氣流量小，分離成本較低；缺點是系統穩定性相對較低、對燃氣輪機要求高。
富氧燃燒是將空氣中的氮氣分離出來，利用純氧氣作為燃料的氧化劑進入燃燒系統，燃燒后產生的煙氣中二氧化碳濃度高達95%，不用進一步提純便可達到富集效果。優點是燃燒產物氣量小，二氧化碳濃度非常高，處理簡單；缺點是空氣分離制氧設備能耗較高導致電廠自用電比重較大。
中能傳媒：存量常規煤電機組CCUS對我國“雙碳”目標實現有何重大意義？
潘荔：我國存量常規煤電機組的集中建設期是2006~2016年，按照30年運行壽命計算，將在2036~2046年間有序退出，但可能會引發電力供應安全問題，而長期留存又會使得碳排放量居高不下。因此，對其中部分工況良好的機組進行碳捕集改造可以使其以低碳方式繼續服役，平衡減碳與保供需求。
在未來碳中和電力系統中，可控穩定的低碳發電資源依然不可或缺，“十四五”期間有必要加快以煤電行業為重點的碳捕集技術研發與商業示范，這樣才能為2030年后有序推進煤電CCUS部署提供客觀條件。
中能傳媒：目前全國有多少燃煤電廠進行了碳捕集？呈現出哪些特點？
潘荔：目前，我國已有10余個電廠安裝了碳捕集裝置，基本上都是試驗示范項目?？傮w發展來看，一是裝置規模越來越大，從初期華能北京熱電廠碳捕集試驗項目0.3萬噸/年碳捕集能力，到國能陜西國華錦界電廠示范項目15萬噸/年碳捕集能力，裝置規模呈幾何級數增加；二是技術類型多樣化，大部分示范項目以燃燒后捕集技術路線示范項目為主，還建成了燃燒前捕集技術路線示范項目如華能天津IGCC綠色煤電示范項目，以及富氧燃燒技術路線示范項目如華中科技大學3.5萬千瓦富氧燃燒項目；三是示范項目拓展到全流程，從碳捕集環節發展到捕集、利用與封存全流程。
中能傳媒：二氧化碳“被捕”后何去何從？“用”還是“藏”？
潘荔：總體來看，碳捕集后的去向主要有兩個途徑，一是用于地質封存，二是用于資源化利用。
地質封存主要用于油氣田、煤層封存，封存的同時還起到驅油、驅氣的作用。齊魯石化—勝利油田CCUS項目捕集的二氧化碳運送至勝利油田進行驅油封存，是我國第一個二氧化碳捕集、驅油與封存一體化應用項目?？傮w來看，全球在運的26個CCUS商業項目中，有19個依靠出售或使用二氧化碳驅油增產進行成本回收，每年利用二氧化碳約2300萬噸，占全部二氧化碳捕集量約60%。地質封存商業化前景廣闊但存在泄漏風險是一直存在爭議的問題。
二氧化碳的資源化利用技術近年來發展很快，以二氧化碳為主要原料，進行化工利用或生物利用，如加氫合成甲醇、有機碳酸酯、蘋果酸等。但與以煤炭為原料直接合成這些產品相比，生產能耗會增加，而且二氧化碳利用量是有限的。以甲醇為例，年需求不到1億噸，如果全部利用碳捕集后的二氧化碳合成，二氧化碳利用量約1億多噸。
