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1低碳技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1節(jié)能和提高能效技術(shù)通過(guò)近年不斷研發(fā)探索，節(jié)能和提高能效技術(shù)所包括的諸如建筑技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、智能技術(shù)、仿生技術(shù)、廢物再利用技術(shù)等都取得了長(zhǎng)足發(fā)展。其中建筑節(jié)能新技術(shù)，在先進(jìn)的試驗(yàn)論證和科學(xué)的理論分析基礎(chǔ)上廣泛用于現(xiàn)代化的建筑中，并通過(guò)減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失以及降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗等途徑得以實(shí)現(xiàn)。在提高能源利用效率方面，通過(guò)推廣設(shè)計(jì)上更通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)能汽車(chē)、節(jié)能燈、節(jié)能設(shè)備以及改良的工業(yè)程序和其他相關(guān)技術(shù)，創(chuàng)新提出更合理的節(jié)能增效技術(shù)。

1.2CCUS技術(shù)相比上述兩類(lèi)技術(shù)，CCUS技術(shù)的發(fā)展相對(duì)緩慢，目前國(guó)外已經(jīng)制定了深入研究該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展路線和研究布局，明確了今后CCUS技術(shù)發(fā)展的研究重點(diǎn)和技術(shù)方向，已經(jīng)相繼投入大量資金研發(fā)。我國(guó)CCUS技術(shù)研發(fā)已具備一定的基礎(chǔ)，但與大規(guī)模推廣應(yīng)用仍存在較大差距。目前CCUS技術(shù)的長(zhǎng)期安全性和可靠性還有待實(shí)踐驗(yàn)證，同時(shí)仍存在項(xiàng)目投資大、能源消耗高等突出問(wèn)題，需要通過(guò)不斷科技研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新來(lái)提高該項(xiàng)技術(shù)的成熟度。

2CCUS技術(shù)創(chuàng)新研究簡(jiǎn)要分析

未來(lái)幾十年化石能源仍將是人類(lèi)最主要的能量來(lái)源，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、城市化建設(shè)的高速發(fā)展，二氧化碳排放量將在一定時(shí)期內(nèi)處于高位。CCUS技術(shù)作為一項(xiàng)近幾年發(fā)展起來(lái)的、具有大規(guī)模低碳減排潛力的技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)從高碳到低碳的能源轉(zhuǎn)型，能廣泛開(kāi)展高碳能源的低碳化利用，被認(rèn)為是最重要的進(jìn)行溫室氣體深度減排技術(shù)之一。根據(jù)國(guó)際能源署2011年藍(lán)圖情景預(yù)測(cè)，CCUS技術(shù)將在2050年對(duì)全球二氧化碳減排總量的貢獻(xiàn)率將占19%，是僅次于改善能源效率貢獻(xiàn)38%的第二大減排技術(shù)。如何發(fā)展CCUS技術(shù)，應(yīng)成為能源企業(yè)進(jìn)行科技創(chuàng)新的關(guān)鍵布局。其技術(shù)創(chuàng)新突破口簡(jiǎn)要分析如下：

2.1二氧化碳捕集技術(shù)二氧化碳燃燒后捕集技術(shù)相對(duì)成熟，我國(guó)已在燃煤電廠開(kāi)展了10萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)示范，與國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)差距不大。當(dāng)前，影響該技術(shù)商業(yè)化利用的主要原因是能源消耗高和項(xiàng)目投資大。二氧化碳燃燒前捕集在降低能源消耗方面潛力很大，國(guó)外5萬(wàn)噸級(jí)中試項(xiàng)目裝置已經(jīng)投運(yùn)，我國(guó)6萬(wàn)～10萬(wàn)噸級(jí)中試系統(tǒng)的試驗(yàn)項(xiàng)目已啟動(dòng)。目前，需科技創(chuàng)新解決的是富氫燃?xì)獍l(fā)電等關(guān)鍵技術(shù)。

2.2二氧化碳輸送技術(shù)利用管道輸送二氧化碳最具規(guī)模優(yōu)勢(shì)。據(jù)國(guó)外資料顯示，商業(yè)化二氧化碳管道輸送已有40年以上的投運(yùn)實(shí)踐。目前，我國(guó)二氧化碳的輸送以陸路低溫儲(chǔ)罐運(yùn)輸為主，還沒(méi)有商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的二氧化碳管道輸送。當(dāng)前，需科技創(chuàng)新解決的是二氧化碳源匯匹配的管道網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)技術(shù)、大功率壓縮機(jī)等管道輸送關(guān)鍵裝置、安全控制以及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)等。

2.3二氧化碳利用技術(shù)利用二氧化碳進(jìn)行石油開(kāi)采，國(guó)際技術(shù)已接近成熟，我國(guó)還處在工業(yè)化擴(kuò)大試驗(yàn)階段。當(dāng)前，需科技創(chuàng)新解決的是油藏工程相關(guān)設(shè)計(jì)及配套技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備等方面。利用二氧化碳開(kāi)采煤層氣，國(guó)外已進(jìn)行了多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，目前我國(guó)還在進(jìn)行先導(dǎo)性試驗(yàn)。當(dāng)前創(chuàng)新研究重點(diǎn)是研發(fā)適合我國(guó)低滲透軟煤層的成井、增注及過(guò)程監(jiān)控技術(shù)。二氧化碳化工和生物利用方面，國(guó)外大規(guī)模應(yīng)用已產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)在二氧化碳合成共聚聚丙烯塑料、碳酸酯、能源化學(xué)品等方面已進(jìn)入工業(yè)示范階段。當(dāng)前，需科技創(chuàng)新解決的是規(guī)模化、低成本轉(zhuǎn)化利用。

2.4二氧化碳封存技術(shù)二氧化碳封存，國(guó)外對(duì)陸地咸水層封存、海底咸水層封存項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了十幾年的連續(xù)投運(yùn)和安全監(jiān)測(cè)，年均埋存量已達(dá)到100萬(wàn)噸。我國(guó)僅有10萬(wàn)噸級(jí)陸地咸水層地質(zhì)封存的示范工程項(xiàng)目。當(dāng)前，需科技創(chuàng)新解決的是重點(diǎn)發(fā)展適合我國(guó)陸相沉積地層特點(diǎn)的二氧化碳長(zhǎng)期地質(zhì)封存的基礎(chǔ)性理論、評(píng)價(jià)方法、監(jiān)測(cè)預(yù)警及其相關(guān)補(bǔ)救對(duì)策技術(shù)等。

3低碳環(huán)保的關(guān)鍵布局

中國(guó)占全世界二氧化碳排放的26.4%，已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)和歐盟。中國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，面臨著加快發(fā)展以及保障能源安全、改善環(huán)境質(zhì)量的雙重壓力，對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、低碳環(huán)保有著十分迫切的要求。發(fā)展CCUS技術(shù)是我國(guó)鋼鐵、化工、水泥等高排放領(lǐng)域減排溫室氣體的迫切需要；考慮到今后可能形成的全世界低碳產(chǎn)業(yè)，發(fā)展二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)將是提升中國(guó)低碳技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵機(jī)遇。近年來(lái)，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都開(kāi)始制定相應(yīng)法規(guī)、政策以實(shí)現(xiàn)在全球低碳競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。

2013年國(guó)家發(fā)改委了《關(guān)于加強(qiáng)碳捕集、利用和封存試驗(yàn)示范項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)工作的通知》，開(kāi)始積極推動(dòng)此項(xiàng)工作。總體而言，我國(guó)CCUS各環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展不平衡，距離規(guī)模化、低成本轉(zhuǎn)化應(yīng)用仍存在較大差距，發(fā)展的空間很大，需科技創(chuàng)新解決的問(wèn)題很多，這就給高新技術(shù)企業(yè)帶來(lái)非常難得的發(fā)展契機(jī)。積極研發(fā)低能耗、低成本、安全運(yùn)營(yíng)的科技創(chuàng)新課題擺在眾企業(yè)面前。更好地發(fā)揮科技對(duì)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐引領(lǐng)作用，快速提升我國(guó)二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力已成為高新技術(shù)企業(yè)科技創(chuàng)新、助推低碳環(huán)保的關(guān)鍵布局。

作者：張春文單位：廣東省電力設(shè)計(jì)研究院