二氧化碳捕集及封存技术现状与实施对策r1

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1、ZHEJIANGENERGY二氧化碳捕集及封存技术现状分析与实施对策建议浙江兴源投资有限公司浙能兴源科学技术研究所二○一○年六月二氧化碳捕集及储存技术现状分析及实施对策建议批准：审核：林少平校对：单新宇、钟金鸣编制：张东明、杨晨、庄沪丰浙能兴源科学技术研究所二氧化碳捕集及储存技术现状分析与实施对策建议概要二氧化碳捕集与封存技术(CCS)是全人类应对气候变化问题最具发展前景的解决方案之一。在政府间气候变化专门委员会和国际能源署(IEA)的引领下，各国政府和科研机构正大力开展有关CCS的基础研究工作。我国也已开展了大量CCS技术的相关研究工作，并已

2、着手建立大型的CO2捕集示范工程。根据集团2008-2009年度战略研究课题《浙江省能源集团燃煤电厂循环经济战略规划研究》的成果，浙能兴源科学技术研究所依托集团2010年度科技项目《百万千瓦燃煤发电机组循环经济模式新概念电厂研究》(ZN-KJ-10-031)开展火力发电厂CO2捕集与封存&利用的前期研究，重点对国内外CO2捕集、封存(简称CCS)的主流技术进行了调研，并与浙江大学、西安热工研究院、华电上海石洞口二厂等单位进行了交流，基本清晰了CO2减排技术的现状、发展方向以及存在的主要问题。根据国内外的研究结果，火电厂实施CO2捕集技术所能实现

3、的碳减排、初投资、运行成本及未来前景结论如下：1)现有技术可捕集火力发电厂排放的85%-95%的CO2，装备有全负荷CO2捕集装置的电厂减少80%-90%的CO2净排放量。2)据国外权威机构2008年测算，CCS系统投资成本将给新建火电厂初投资增加50%-100%。运输、封存的基建投资相对较小。3)CO2捕集、净化和压缩需要消耗能量，占整个CCS能耗的70%以上，从而降低了电厂的总体效率，增加了发电成本。典型的电厂效率损失在6%-12%之间，这意味着电厂的厂用电率在现有的基础上增加一倍以上。4)目前主要捕集方式有三类：燃烧后捕集、燃烧前捕集和氧

4、燃烧捕集。结合世界上现存的大量火力发电厂，燃烧后捕集方式可能成为今后最早实施全负荷CO2捕集的方式。5)最佳捕集方式的应用取决于电厂的型式和燃料性能，基于化学吸收的燃烧后捕集技术是现有电厂改造的最佳选择，基于物理吸附的燃烧前捕集是IGCC电厂的优选。6)根据CO2分离原理的不同，CO23浙能兴源科学技术研究所捕集可分为化学吸收法、物理吸收法、混合吸收法、吸附法、膜分离法或低温分离法等多种。化学吸收法是目前研究应用最多的方法，且其所需的能源消耗正在得到快速改善，而且这种改善正逐步加大，化学吸收法在将来依然是可行的。7)随着研究的不断深入和多种新兴

5、技术的成熟，CO2捕集成本将进一步降低，为CCS的大规模部署做出贡献。在现有的三类CO2捕集技术中，燃烧后捕集技术和氧燃烧捕集技术更适用现有CO2排放源的改造，有望较早实现工业化应用。在燃烧后捕集技术中，醇胺化学吸收法是相对成熟的CO2捕集方法，而冷氨法是最具备商业化的新型CO2捕集方法。经过十几年的研究和试验，国内的CO2捕集技术已达到国际领先地位。在CO2捕集技术的研发及示范装置的建设方面，我国五大发电公司已在积极行动，浙能集团也应承担相应的社会责任，并开展CCS的相关研究工作，既可提升企业的知名度，也能通过掌握CCS技术在未来竞争中掌握主

6、动。建议相关工作的开展分以下两个阶段实施：第一阶段为CO2捕集技术开发阶段，主要内容有燃烧后CO2捕集技术的比选、捕集系统的集成、示范项目的方案设计、开展降低捕集投资及运行成本的研究及系统优化。第二阶段为CO2的处置研究阶段，主要工作包括CO2的资源化利用及其储存。研究CO2资源化利用的工艺、产品的应用；动态跟踪CO2封存机制、技术的发展。加强与中国石油等具有大型地质封存和EOR(二氧化碳强化驱油)条件的公司合作，开拓被捕集的二氧化碳深度埋存的可行性研究，论证二氧化碳输送管线的经济性。逐步开展其他领域二氧化碳封存的研究和二氧化碳再利用的研究。在

7、CO2捕集技术开发阶段，浙能集团可结合百万千瓦循环经济新概念电厂建设，同步配套1.5万吨/年CO2捕捉示范装置，在浙江率先开展碳减排工作，结合国内已建示范项目的投资情况，该项目总投资约3000万元，技术研发可通过以下三条途径实现：(1)与已有自主知识产权的西安热工研究院合作。合作模式有：技术转让：通过项目的实施，西安热工研究院向浙能集团兴源投资有限公司转让二氧化碳的捕集和冷冻压缩技术(MEA法)。技术转让的条件可有支付专利费用、每做一个项目的提成、限定工程承接区域等条件，具体条件可经研究后确定。单个项目合作：项目由西安热工研究院作概念设计，兴源

8、投资有限公司转换成工程设计；西安热工研究院提供非标设备，标准及定型设备由兴源投资有限公司采购；兴源投资有限公司负责工程安装，西安热工研究院负责工程调试