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世界最大碳捕集设施投入运行 收集二氧化碳注入地下采油

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摘要:据美国《大众机械》1月17日报道,全球最大的碳捕集项目“新佩特拉”(Petra Nova)设施已在本月10日正式投入使用。投产后,设施每年将从发电站尾气中捕集超过140万吨的二氧化碳。二氧化碳之后将被注入附近油田,可有效提高油田产量。

世界最大碳捕集设施投入运行 收集二氧化碳注入地下采油

WA Parish火电站,可见一旁的露天堆煤场

世界最大碳捕集设施投入运行 收集二氧化碳注入地下采油

“新佩特拉”项目,碳捕集装置就建在发电站旁

“新佩特拉”项目将捕集德克萨斯州WA Parish火电站所产生的二氧化碳。WA Parish发电站位于德克萨斯州首府休斯顿西南部,以燃煤发电,是州内一家大型燃煤发电站。“新佩特拉”项目使用胺类化学物质从电站尾气中捕集二氧化碳。被收集的二氧化碳随后通过132公里长的管道被送至西农场油田(West Ranch oilfield)。

油田开采初期,石油会在自然压力作用下喷出。随着开采不断持续、压力下降,开采量会下降。目前大多采取注水法,向油层注水提高压力,压出石油。“新佩特拉”项目用二氧化碳代替水。将二氧化碳打入油田后,也能有效提升油井产量,而二氧化碳曾被封存在地下。

以西农场油田为例,日产量可由10000桶增至15000桶。《华尔街邮报》称,只要油价高于50美元每桶,这一项目就有利可图。从经济角度而言,是可持续的。目前,WA Parish热电站排放的九成二氧化碳都能被捕获,每天超过5000吨。设施从去年9月就开始试运行,目前已经捕集了10万吨二氧化碳。

世界最大碳捕集设施投入运行 收集二氧化碳注入地下采油

运行工作流程

该项目自2014年开工,由美国NRG能源公司和日本JX能源公司联合投资,总金额超过10亿美元。其中NRG能源与JX能源各出资3亿,日本银行与瑞穗银行提供2.5亿贷款,另有1.67亿来自美国能源部补贴。日本三菱重工与关西电力将为其提供技术支持。

美国电气与电子工程师协会在报道中写道,各国脱碳政策促进了可再生能源和核能的增长,但碳捕获和封存(CCS)技术却在很大程度上被忽视了。而从目前的情况判断,在2040年前化石燃料仍将占很大比例。全球碳捕获与存储研究所(GCCSI)研究员荣·曼森认为:“如果人们想在控制温室气体排放的同时促进全球经济发展,那么CCS技术是十分必要的。”

世界最大碳捕集设施投入运行 收集二氧化碳注入地下采油

“新佩特拉”核心部分——碳捕集装置

美国另外两个大型CCS项目也将在未来数周投入使用。位于密西西比州肯玻县的新设施预计于本月月底投入运行,但使用的技术与“新佩特拉”不同。该工厂是将褐煤转化为气体,在此过程中提前分离出二氧化碳。气体被用于发电,而二氧化碳将用于油田增产。另外一个位于伊利诺伊州的生物乙醇厂项目将把捕获到的气体储存在深层地下盐水层中。

根据GCCSi的数据,目前全球有22个大型CCS项目正在建设中,建成后每年可捕获约4000万吨二氧化碳。

世界最大碳捕集设施投入运行 收集二氧化碳注入地下采油

WA Parish火电站

由于碳捕捉系统会导致燃煤发电方产生不菲的额外成本,因此多停留在小规模试验阶段,目前并未广泛应用。但小规模试验又无法形成规模经济,反过来使碳捕捉成本又居高不下,形成恶性循环。

NRG能源碳捕集项目负责人称:“我相信 新佩特拉 项目将打破这一恶性循环。它将改变游戏规则,在电力和石油产业之间架起桥梁。”目前外界普遍欢迎“新佩特拉”项目投入使用。有人指出,将二氧化碳打入地下,再采出原油,本身就已经实现了碳中和。如果能提高原油产量、产生经济效益,日后能吸引更多能源公司参与。

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