CO2海底地质封存技术基础理论及现状分析

总762期第二十八期2021年10月
河南科技
Journal of Henan Science and Technology 地球与环境
CO
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框计算海底地质封存技术基础理论及现状分析
李文平
(华北地质勘查局五一四地质大队,河北 承德 067000)
摘 要:全球面临气候变暖的严峻挑战,碳减排已成为国际上的共识和行动目标。CO
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海底封存是实现CO2减排的重要途径之一,且潜力巨大。我国对碳封存技术研究起步较晚,加之海底封
存研究空白,有必要推进CO2海底封存技术研究,开发海洋存储能力,加快推进碳减排,尽快实现碳中和。
关键词:CO
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;海底封存;地质封存;碳中和
中图分类号:X511      文献标识码:A      文章编号:1003-5168(2021)28-0141-03 Basic Theory and Present Situation Analysis of Carbon Dioxide Geological
Storage Technology on Seabed
LI Wenping
对扣(514 Brigade of North China Geological Exploration Bureau, Chengde Hebei 067000)
Abstract: The world is facing the severe challenge of climate warming, and carbon emission reduction has become the international consensus and action goal. CO2 sequestration is one of the i
mportant ways to realize carbon dioxide emission reduction, and it has great potential. China’s research on carbon sequestration technology started late, and the research on seabed sequestration is blank. It is necessary to promote CO2 seabed sequestration technology research, develop marine storage capacity, accelerate carbon emission reduction and realize carbon neutralization as soon as possible.
Keywords: carbon dioxide;seabed storage;geological storage;carbon neutrality
政府间气候变化专门委员会在2007年发布的报告(AR4)中明确了全球气候系统变暖,温室效应受到国际社会的高度关注。其中CO2对温室效应贡献最大,占产生温室效应气体总量的55%[1-4]。《2020年全球气候状况》指出,自有数据记录以来,2020年是最暖的3个年份之一。控制和减缓CO2排放己经成为全球亟待解决的重点问题,且国际上为此做出了一系列努力。我国人口众多,CO2排放量非常大,作为国际上负责任的大国,我国积极响应《巴黎协定》,主动做出减排承诺并做好一系列工作,以提高国际形象,减小气候变化对我国乃至全球的危害。所以,深入研究有效对策来减缓CO2排放十分必要。
我国碳减排计划已经先后列入《国民经济与社会发展的第十一个五年规划》和《国民经济与社会发展的第十二个五年规划》。工业和信息化部的公开数据指出,2015年单位国内生产总值CO2排放量比“十一五”末降低了18%以上。可见,控制和减缓CO2排放已经取得一定成效。
设备铭牌制作
现阶段,主要采用以下措施应对CO2减排问题:①控制温室气体排放;②提高能源利用效率;③生态系统吸附CO2;④CO2海洋处置;⑤CO2地质封存。早在20世纪70年代,国外就已经开始对碳捕集进行相关研究,随之产生了CO2捕集和封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术。CO2捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术在CCS技术基础上增加了CO2利用一环,目前已经获得了国际上的普遍认同。我国结合实际情况,自2006年起出台CCUS技术相关政策。近年来,在生态环境部、科技部及发改委等部门的共同推动下,CCUS 政策及技术逐步完善。目前,我国碳减排已呈现出良好的发展势头,笔者仅针对CO2海底地质封存进行研究。
1 CO2海底封存技术
CCUS是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来,直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程,如图1所示[1]。CO2封存是指通过工程技术手
收稿日期:2021-09-06
基金项目:天津华北地质勘查局B类科研项目“天津近海二氧化碳海底封存区域与封存潜力评估研究”(HK2021-B13)。作者简介:李文平(1989—),女,硕士,工程师,研究方向:矿产勘查、环境地质、环保工程。
枯竭油气藏封存强化石油、天然气开采
化工、生物利用驱替煤层气陆地咸水层封存海底咸水层封存陆地管道运输电厂    车运钢铁厂海上平台短址
图1 CCUS技术及主要类型示意图
·143·第28期 CO
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海底地质封存技术基础理论及现状分析
封存项目,剖析了CO2海底封存技术的优缺点,研究了我国CO2海底封存研究进展[9]。李洛丹系统概括了CO2海洋封存技术的进展,介绍了2种封存方式的研究现状和技术水平,探讨了可能给海洋生态环境造成的影响[11]。秦长文等[12]分析了国内外各种CCS示范工程,提出了我国南方近海海域具有CO2封存的广阔前景。王小林[13]介绍了CO2海底封存存在的风险及可能会对环境造成的影响,并从国际法的层面讨论了CO2海底封存与国际海洋环境保护问题。我国国家海洋局始终密切跟踪国际前沿海底CO2封存技术和管理方法,于2008年开展了“中国CO2海底封存能力评估与风险控制技术预研究”工作,为CO2海底地质封存提供了战略决策和管理技术。
近几年的研究结果表明,CO2海底封存具有一定的技术可靠性和经济可行性。在CO2海底地质封存方面,我国尚处在可行性研究阶段。中国已投运或建设中的CCUS 示范项目约为40个,捕集能力300万t/
a,缺乏大规模的多种技术组合的全流程工业化示范项目[1]。碳中和目标下,中国CCUS减排需求为2030年0.20亿~4.08亿t,2050年6.0亿~14.5亿t,2060年10.0亿~18.2亿t[1]。
3 结语
综上所述,随着国际碳减排任务的推进,作为国际上负责任的大国,我国主动做出减排承诺。在国家“双碳”的目标下,CCUS技术是碳中和不可或缺的一环,而CO2海底地质封存在其中占有重要地位。在我国CCS和CCUS技术起步较晚的情况下,需要跟踪和研究国外先进CO2海底地质封存关键技术,加强国际合作与交流,为我国开展CO2地质储存工程提供技术依据。
张英森参考文献:
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