碳中和，碳達(dá)峰技術(shù)路徑該如何抉擇

　　碳達(dá)峰、碳中和，無疑成為當(dāng)下的熱門話題，也成為產(chǎn)業(yè)競爭高地，有專家甚至稱碳中和為第四次工業(yè)革命。對能源化工行業(yè)來說，也是挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。圍繞碳中和如何布局產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈?哪些技術(shù)路徑更契合實(shí)際?在日前由陜西省人民政府、生態(tài)環(huán)境部、亞洲開發(fā)銀行主辦的第一屆碳中和(西安)國際論壇上，與會(huì)院士、專家給出了不同的答案。

　　油氣與“雙碳”并行不悖

　　實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，大力發(fā)展非化石能源成為共識。中國工程院院士、中國石油勘探開發(fā)研究院研究員趙文智認(rèn)為，油氣安全與“雙碳”戰(zhàn)略是并行不悖的國家戰(zhàn)略，需加快推進(jìn)穩(wěn)油增氣，千方百計(jì)保油氣長期穩(wěn)定供應(yīng)，維護(hù)國家能源安全。

　　“穩(wěn)油增氣在我國仍有加快發(fā)展的空間。”趙文智說，他們預(yù)測即使到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，我國石油需求量仍高達(dá)2.3億~3億噸，天然氣需求量為4000億立方米以上，均超過國內(nèi)油氣生產(chǎn)能力，未來仍需要海陸并重、常非并舉、穩(wěn)油增氣。他建議實(shí)施國家重大油氣戰(zhàn)略專項(xiàng)，在重大科技支撐保證、政策扶持和人才引進(jìn)等方面給予支持，通過科技和體制機(jī)制創(chuàng)新，力保國內(nèi)原油年產(chǎn)2億噸、天然氣年產(chǎn)2500億立方米;加大投入攻關(guān)，加大油氣資源勘探開發(fā)力度;積極做好低品位油氣資源大規(guī)模開發(fā)利用，讓一批邊際資源成為資源保障;將實(shí)現(xiàn)油氣產(chǎn)量倍增發(fā)展作為戰(zhàn)略目標(biāo)，組織一場陸相頁巖油革命，支撐油氣產(chǎn)量“雙倍增”，到“十四五”末，突破中低頁巖油生產(chǎn)關(guān)，力爭石油年產(chǎn)量提升至4億噸、天然氣年產(chǎn)量提升至5000億立方米。

　　針對“雙碳”路徑，趙文智提出了碳轉(zhuǎn)移、碳轉(zhuǎn)化、碳減排的建議。碳轉(zhuǎn)移，即大力發(fā)展和推廣應(yīng)用碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)，重點(diǎn)在松遼、鄂爾多斯等CO?驅(qū)油條件較好的盆地應(yīng)用，提高油田采收率。碳轉(zhuǎn)化，以CO?為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如CO?制合成氣再進(jìn)一步深加工為化工產(chǎn)品;或者利用可再生能源對CO?進(jìn)行活化，生產(chǎn)大宗化學(xué)品、精細(xì)化學(xué)品、環(huán)保新材料。碳減排，途徑是加大可再生能源利用力度，提高能源利用效率。

　　液體燃料儲能一舉多得

　　在南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長、澳大利亞工程院外籍院士劉科看來，業(yè)內(nèi)對碳中和存在幾個(gè)誤區(qū)：以CO?為原料制取化學(xué)品以及提高能源利用效率很有限，不具備減碳價(jià)值;CCUS成本高，CO?捕集難，無法徹底固碳，存儲后仍會(huì)以一定方式釋放。

　　“甲醇不只是化學(xué)品，而作為氫的載體，是一種很好的化學(xué)儲能、儲氫方式，是一條可行的碳中和能源路線。”劉科認(rèn)為，液體燃料具有能量密度高、儲運(yùn)安全便捷的優(yōu)點(diǎn)，海運(yùn)及管道運(yùn)輸成本低廉，通過儲能可實(shí)現(xiàn)碳中和。

　　劉科進(jìn)一步分析說，長遠(yuǎn)來看，可以利用太陽能、風(fēng)能生產(chǎn)的電進(jìn)行電解水反應(yīng)，氫氣與CO?經(jīng)催化合成轉(zhuǎn)化為甲醇，解決了棄光、棄風(fēng)、棄電問題。甲醇作為清潔能源，來源廣泛，也是最好的制氫原料。甲醇制氫分布式發(fā)電，可隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，滿足冷熱需求。甲醇?xì)淠軐⑹俏磥?G供電和分布式能源的發(fā)展方向，并實(shí)現(xiàn)用氫而不見氫。

　　同時(shí)，甲醇?xì)淠艿牧硪缓诵募夹g(shù)——微礦分離也有利于碳中和。中國擁有豐富的劣質(zhì)煤資源，在燃燒前通過微礦分離技術(shù)將煤炭中的微量元素礦物質(zhì)和可燃物分離，再生產(chǎn)高熱值類液體燃料(如甲醇)和天然礦源土壤改良劑，并聯(lián)產(chǎn)微量元素礦物質(zhì)復(fù)合高效菌劑有機(jī)肥，一方面降低甲醇生產(chǎn)成本，另一方面土壤改良劑解決土壤酸化、板結(jié)問題，增加綠色植被，從源頭解決造成霧霾的環(huán)境污染。

　　CCUS一體化優(yōu)勢明顯

　　CCUS是應(yīng)對全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一，受到世界各國的高度重視，紛紛加大研發(fā)力度，在CO?驅(qū)油等方面取得進(jìn)展。西北大學(xué)CCS技術(shù)國地聯(lián)合工程研究中心執(zhí)行主任馬勁風(fēng)稱其為碳中和的兜底技術(shù)。

　　馬勁風(fēng)表示，CCUS技術(shù)充分利用地下空間，占地表面積小，適合人口密集區(qū)域。CCUS驅(qū)油可提高油田采收率，尤其是難以開采的油藏實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，CO?驅(qū)油是低滲透油藏大規(guī)模提高油田采收率的有效手段。

　　“陜西是利用CCUS技術(shù)的最佳區(qū)域?！瘪R勁風(fēng)說，陜西油氣當(dāng)量居全國第一，煤炭產(chǎn)量第三，能源結(jié)構(gòu)依賴化石能源，CO?源匯匹配度全國最好，可以地質(zhì)封存最多的CO?。

　　近年來，陜西利用CCUS技術(shù)在低滲透油藏驅(qū)油和封存方面走在全國前列，長慶油田、延長石油均建立CCUS示范工程。其中，延長石油2009年啟動(dòng)CO?驅(qū)油提高油田采收率技術(shù)研究項(xiàng)目，并發(fā)揮同時(shí)擁有油田和煤化工企業(yè)的優(yōu)勢，將煤化工企業(yè)副產(chǎn)的CO?捕集液化后，輸送到采油廠注入油層開展驅(qū)油先導(dǎo)性試驗(yàn)，構(gòu)建了煤化工與油田開發(fā)聯(lián)動(dòng)的低碳綠色發(fā)展模式。截至目前，延長石油已經(jīng)累計(jì)注入CO?18萬噸，建成CO?捕集、輸送、驅(qū)油、封存、地質(zhì)與環(huán)境監(jiān)測的全流程一體化示范工程。

　　華陸工程科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理鄭開學(xué)表示，該公司積極探索綠色氫資源升級傳統(tǒng)化工過程的新路徑，通過可再生能源制氫與煤化工耦合，將光伏發(fā)電產(chǎn)生的綠氫補(bǔ)充到煤化工產(chǎn)業(yè)鏈，解決了煤化工變換過程中產(chǎn)生的CO?排放問題。他們還針對煤化工尾氣中CO?排放集中、富集程度高的特點(diǎn)，開發(fā)大規(guī)模CO?提取和液化技術(shù)，并將液態(tài)CO?驅(qū)油與封存技術(shù)耦合，實(shí)現(xiàn)CO?有效儲存。