股融通配资,线下配资平台,线上股票配资炒股,10大配资公司

高效“碳捕手”助煤電走低碳路

信息來源:科技日報更新時間:2023-06-13

目前,該項目已與8家單位簽訂購銷合同,合同量為4萬噸/月,另外,還有2萬噸/年液態二氧化碳將用于與周邊油田開展驅油利用研究,實現了捕集二氧化碳的100%消納利用,并具備穩定的盈利能力,為煤電CCUS長期可持續運營提供了樣本,成為創新鏈協同攻堅的示范案例。

“3、2、1,投產?!苯?,隨著一聲令下,國家能源集團江蘇泰州電廠50萬噸/年二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)項目正式投產。

  該項目是亞洲最大的煤電CCUS項目,其成功投運標志著我國大規模煤電CCUS技術日趨成熟,為后續開展更大規模的二氧化碳捕集利用奠定了堅實基礎。

“我們的系統運行安全、可靠、高效,各項指標全面優于設計值,均處于行業最優水平。在‘源頭減碳、過程控碳、終端捕碳’的全過程綠色低碳生產上,我們又取得重要突破,為推動煤炭清潔高效利用成功打造了減碳固碳新樣板?!眹夷茉醇瘓F江蘇公司黨委書記、董事長季明彬表示。

CCUS技術迎來快速發展期

實現“雙碳”目標,能源行業碳減排是重中之重。我國以煤為主的能源結構決定了在當下和未來較長一段時間內,煤電仍將發揮不可替代的作用。因此,解決煤電行業的碳排放問題,對實現“雙碳”目標至關重要。

目前,CCUS技術被認為是唯一能夠實現化石能源大規模低碳化利用的減排技術。它可以將二氧化碳從工業、能源生產等排放源或空氣中捕集分離,并加以利用或輸送到適宜場地封存,最終實現二氧化碳的減排。

我國《“十四五”現代能源體系規劃》明確提出,瞄準新型電力系統、安全高效儲能、氫能、新一代核能體系、二氧化碳捕集利用與封存、天然氣水合物等前沿領域,實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技示范項目。

被稱為“碳捕手”的CCUS技術迎來快速發展期。截至2022年底,我國已投用的煤電CCUS項目(含CCS項目)13個,總捕集能力約60萬噸/年,規模最大的是國家能源集團錦界公司的15萬噸/年CCUS項目。

“然而,從實際運行情況看,目前CCUS還存在總捕集能力低、項目運營成本高、產品應用場景窄等問題?!眹夷茉醇瘓F新能源技術研究院碳中和中心主任徐冬坦言。

作為全球最大的火力發電公司,國家能源集團自覺發揮創新主體作用,決心在大規模煤電碳捕集利用與封領域蹚出一條創新路。

圍繞當前煤電碳捕集技術面臨的痛點、難點問題,國家能源集團江蘇公司負責牽頭組織,委托國家能源集團新能源技術研究院作為技術總負責單位,聯合國能龍源環保、華東電力設計院、清華大學等高校和科研院所開展技術攻關工作。

1000多次測試才找到理想配方

作為該項目技術負責人,回憶起項目的科技攻關歷程,徐冬至今仍然對很多場景記憶猶新。其中,吸收劑測試最讓徐冬揪心。

吸收劑是CCUS項目的關鍵核心技術。用徐冬的話說,吸收劑是碳捕集的“心臟”?!伴_發出能耗低、穩定性高的吸收劑是我們的主要攻關方向?!毙於f。

然而,吸收劑的能耗和穩定性就像一個蹺蹺板,能耗低的吸收劑,穩定性就差,而穩定性高的吸收劑,能耗也高。如何實現“魚與熊掌兼得”,成為擺在徐冬等技術人員面前的一道難題。

“為此,我們反復試驗、反復調整配方,雖然失敗的次數很多,但每一次測試都讓我們對吸收劑的特性有了新的認知,這種新認知一直激勵著我們持續做下去。”那時徐冬對攻克難關充滿信心,他堅信一定可以找到低能耗、高穩定性的吸收劑配方。

功夫不負有心人,經過1000多次測試,他們成功了!當低能耗、高容量、高穩定性的三元復配吸收劑研發出來的時候,徐冬懸著的心終于落地。

吸收劑研發成功只是第一步,開發出大規模碳捕集工藝包才是項目科技創新的核心。

吸收塔多高多粗,吸收劑用量多少,入口的溫度是多少……所有這些參數都需要我們在工藝包里做好設定。只有找到這些參數組合的最優解,才能真正提高CCUS項目的碳捕集能力,降低項目運營成本。”徐冬說。

“盡管我們在錦界公司有過15萬噸/年CCUS項目的成功經驗,但是那套技術應用到50萬噸的項目中到底行不行?”徐冬心里也打鼓,“畢竟從15萬噸到50萬噸,并不是簡單的數量疊加,這意味著我們必須進行技術再造和革新?!?/span>

為找到讓他們夢寐以求的最優解,徐冬帶領團隊持續攻關。“比如吸收塔直徑,當時我們有3種方案:7米、8米和8.2米。雖然塔的直徑越小,投資越省,但是塔徑小的同時,煙氣的流速就快,同工況下發生塔液泛的風險也就越高。因此,我們必須綜合考慮。關于塔直徑的選擇,我們反復論證了3個月,最終才選定8.2米的方案?!毙於e例道。

煤電CCUS可持續運營的樣本

除了三元復配吸收劑和大規模碳捕集工藝包,項目組還與清華大學、浙江大學等聯合開發了小齒頂角填料、新型干法凝胺回收裝置、首套國產最大等級二氧化碳壓縮機……

國家能源集團新能源技術研究院黨委書記、董事長褚景春表示,本項目經歷3年的集中攻關,在基礎理論、關鍵技術、核心裝備、系統集成和示范應用方面取得了重大突破,首次揭示了大型碳捕集系統與電廠熱力系統的耦合規律,攻克了多項碳捕集工程放大技術難題及瓶頸,形成完整的大規模碳捕集科技研發和工藝包設計能力,具有很強的創新性和顯著的社會效益,可為國家CCUS產業發展提供重要技術保障和決策支撐。

值得一提的是,一直以來,捕集的二氧化碳無法實現足額消納是限制CCUS項目可持續運營的堵點。

“為此,我們提前開展市場調研,鎖定了焊接制造、食品級干冰、高新機械清洗和油田驅油等方面的用戶。目前,已與8家單位簽訂購銷合同,合同量為4萬噸/月,另外,還有2萬噸/年液態二氧化碳將用于與周邊油田開展驅油利用研究,實現了捕集二氧化碳的100%消納利用,并具備穩定的盈利能力,為煤電CCUS長期可持續運營提供了樣本,成為創新鏈協同攻堅的示范案例?!眹夷茉醇瘓F江蘇公司泰州電廠總經理蔣欣軍表示。

5月27日,泰州CCUS項目試運期間生產的第一批液體二氧化碳交付給了首批用戶?!捌焚|非常好!”收到貨幾個小時后,用戶打來的反饋電話振奮了每一名項目參與者。

下一步,泰州電廠將聯合相關企業、高校、科研院所,就二氧化碳加氫制甲醇、制精細化工品等方面進行協同攻關突破,提升二氧化碳價值率,進一步貫通從捕集到消納的二氧化碳全周期鏈條,加快推動煤電CCUS由科技示范轉向產業化集群化發展。


相關推薦
MORE