中國儲能網(wǎng)訊:記者獲悉,國家發(fā)改委、國家能源局近日下發(fā)了《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》(下稱《計劃》),并同時發(fā)布了《能源技術革命重點創(chuàng)新行動路線圖》(下稱《路線圖》)。
尤為值得注意的是,該《計劃》列舉了包括“先進儲能技術創(chuàng)新”、“氫能與燃料電池技術創(chuàng)新”、“能源互聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新”等15項重點任務。而《路線圖》則明確了上述15項重點任務的具體戰(zhàn)略方向、創(chuàng)新目標及創(chuàng)新行動。以下為二氧化碳捕集、利用與封存技術創(chuàng)新路線圖、戰(zhàn)略方向、創(chuàng)新目標及創(chuàng)新行動具體內容。
二氧化碳捕集、利用與封存技術創(chuàng)新路線圖
(一)戰(zhàn)略方向
1.CO2 的大規(guī)模、低能耗捕集。重點在燃燒后 CO2捕集上實現(xiàn)重大突破,并積極在燃燒前 CO2捕集及富氧燃燒等方面開展研發(fā)與攻關。
2.CO2 的大規(guī)模資源化利用。重點在 CO2的驅油、驅氣、驅水及 CO2的礦化發(fā)電和生物化工規(guī)?;玫确矫骈_展研發(fā)與攻關。
3.CO2 的安全可靠的封存、監(jiān)測及運輸。重點在封存機理、適合我國地質特點的封存理論和工程技術體系建設、全流程的監(jiān)測和預測(警)、安全高效的 CO2 長管道運輸及管網(wǎng)優(yōu)化設計等方面開展研發(fā)與攻關。
(二)創(chuàng)新目標
1.2020 年目標。突破低能耗捕集關鍵材料和工藝,驗證基于IGCC 系統(tǒng)的 CCUS 技術,初步掌握富氧燃燒系統(tǒng)的放大規(guī)律和設計方法。集成、配套和完善 CO2綜合利用與封存的產(chǎn)業(yè)化技術,初步建成涵蓋石油、化工、電力、煤炭和生物工程等的 CCUS 技術示范工程。建立封存的監(jiān)測、核證和計量系統(tǒng),形成安全環(huán)保評價標準;突破 CO2長距離安全運輸技術。建成百萬噸級全流程 CCUS 技術示范工程。
2.2030 年目標。燃燒后捕集材料和工藝獲得革命性進展,建成基于 IGCC 系統(tǒng)的全流量 CO2捕集示范工程,實現(xiàn)大規(guī)模富氧燃燒系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行。構建涵蓋石油、化工、電力、煤炭和生物工程等的 CCUS 技術產(chǎn)業(yè)項目集群。建立系統(tǒng)的 CO2 地質封存技術規(guī)范和安全保障體系,掌握 CO2長距離安全運輸技術。商業(yè)化碳捕集和封存技術在煤電機組得到應用。
3.2050 年展望。革命性捕集技術得到產(chǎn)業(yè)化應用,CO2 減排成本較 2015 年降低 60%以上,經(jīng)濟安全的 CO2 捕集和封存技術發(fā)展成熟;全流量的 CCUS 系統(tǒng)在電力、煤炭、化工、礦物加工等系統(tǒng)實現(xiàn)覆蓋性、常規(guī)性應用。
(三)創(chuàng)新行動
1.新一代大規(guī)模低能耗 CO2 捕集技術。研究新型高效 CO2 吸收(附)劑和材料,以及氣、液二次污染物控制技術;研究新型捕集工藝及設備放大技術、吸收和再生過程強化技術、捕集系統(tǒng)與發(fā)電系統(tǒng)耦合集成技術,開發(fā)核心專有設備;研究 CO2 與細微顆粒物、SO2等污染物的協(xié)同脫除技術。
2.基于 IGCC 系統(tǒng)的 CO2 捕集技術。研發(fā)新型吸附材料和膜分離材料、低能耗 CO2 吸收(附)劑、合成氣的高效變換技術和凈化技術、碳捕集與富氫氣體燃燒技術、新型化學鏈氣化技術;研究基于 IGCC 的 CO2捕集系統(tǒng)集成優(yōu)化技術。
3.大容量富氧燃燒鍋爐關鍵技術。研究大容量富氧燃燒系統(tǒng)放大技術、大容量富氧燃燒鍋爐設計計算方法及工程放大規(guī)律、富氧燃燒用大型空分與鍋爐系統(tǒng)動態(tài)匹配技術,研發(fā)適合于富氧燃燒煙氣特點的壓縮純化技術(含酸性氣體協(xié)同處理),以及富氧燃燒全廠系統(tǒng)動態(tài)特性、調節(jié)控制、節(jié)能(水)等技術。
4.CO2 驅油利用與封存技術。開發(fā)特殊油氣藏 CO2驅油技術,研究 CO2與典型油藏混相機理,發(fā)展油藏多相多組分相態(tài)理論,開發(fā)適合驅油封存的調剖技術、混相促進技術、大規(guī)模驅油封存場地穩(wěn)定性評價與控制技術,開發(fā) CO2驅油與封存的動態(tài)跟蹤與調控技術,優(yōu)化油藏開采方案及相關配套監(jiān)測方案。研究 CO2/油/水多相滲流及油氣藏 CO2 封存機理,發(fā)展封存潛力評價、CO2 驅油與封存協(xié)同優(yōu)化方法。
5.CO2 驅煤層氣與封存技術。研究低滲軟煤的流固耦合作用理論,深化驅煤層氣 CO2 封存潛力的評估方法;突破并驗證適合深度1000 米以上、滲透系數(shù) 1mD 以下煤層中驅煤層氣的注入性增強技術;開發(fā)適合于吸附態(tài) CO2 的監(jiān)測技術,形成并驗證驅煤層氣監(jiān)測技術體系。
6.CO2 驅水利用與封存技術。研究封存與驅水相互作用規(guī)律,提出驅水利用的潛力評價方法與選址準則,并應用于典型盆地的目標區(qū)圈定;提出安全性、穩(wěn)定性評價方法,開發(fā)封存與產(chǎn)水協(xié)同優(yōu)化模型,構筑驅水利用全流程系統(tǒng)工藝。
7.CO2 礦物轉化、固定和利用技術。針對鋼鐵、化工等過程產(chǎn)生的大量工業(yè)固廢,結合我國豐富的鉀長石等天然礦物質,研發(fā)工業(yè)固廢和典型鈣鎂基天然礦物中 CO2 礦化的高選擇性產(chǎn)品分離技術,形成多級多相反應與分離一體化大型裝備,實現(xiàn)礦渣的高效綜合利用。
8.CO2 礦化發(fā)電技術。利用大規(guī)模工業(yè)堿性固廢、天然堿性礦物礦化 CO2 發(fā)電并聯(lián)產(chǎn)化學品,研究 CO2 礦化電池(CMC)的化學反應過程、催化材料及傳輸機制,有效利用礦化反應低位化學能發(fā)電;研究 CO2礦化電池的工程放大技術,形成可商業(yè)化電池堆;研發(fā)燃煤電廠低濃度煙氣 CO2直接礦化發(fā)電技術,以及純堿、鎂鹽、硅氧化物等化工加工過程中應用 CO2礦化電池發(fā)電的耦合技術。
9.CO2 化學轉化利用技術。研發(fā) CO2 與甲烷重整制備合成氣技術,研究 CO2與氫氣制液體燃料、甲醇、碳酸酯、丙烯酸等高值化學品及可降解塑料的高效催化劑和專屬反應器的放大技術,研究并驗證光/電、光/熱的 CO2 轉化技術、電解水與 CO2 還原耦合的電能和化學能循環(huán)利用技術。
10.CO2 生物轉化利用技術。研發(fā)高效低成本的固碳優(yōu)良藻類(菌種)的大規(guī)模培育及高效生物光反應器放大技術,研究 CO2 微藻土壤改良、制備生物柴油和化學品、CO2 氣肥等技術。探索微藻基因工程改良前沿技術。
11.CO2安全可靠封存與監(jiān)測及運輸技術。研究地質封存機理、長期運移規(guī)律及預測方法,以及封存地質學理論與場地選址方法;開發(fā)注入過程和關井后的長期監(jiān)測、風險預測、預警與應急管理技術與方法,以及長壽命井下設備與工程材料;研究 CO2有效封存的計量和驗證方法。研究長距離大輸量 CO2運輸?shù)墓艿牢p傷監(jiān)測和止裂及自封堵技術、管線泄漏檢(監(jiān))測技術、沿線高后果區(qū)智能報警技術。
12.建設百萬噸級碳捕集利用和封存系統(tǒng)示范工程。完成燃燒后CO2 捕集技術的放大研究、脫碳工程與電廠系統(tǒng)的工程化集成技術研究;建設百萬噸級大型 CO2捕集系統(tǒng)示范工程,配合開展百萬噸級 CO2 驅油和封存的協(xié)同優(yōu)化,保證封存的長期安全性。




