【能源】多能互补与CCUS耦合利用碳减排模式分析免费下载

33摘 要：结合国家经济、能源发展规划和碳中和的愿景目标，探讨了多能互补与碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的耦合利用模式，包括 CCUS 与氢能、CCUS 与风光互补以及CCUS与生物质能的技术耦合，进一步从规划视角出发将多能互补碳减排规划为煤电消纳、弃风弃光高效利用和风光制氢3个阶段，实现碳减排技术的“负碳排放”。关键词：碳减排 多能互补 碳捕集、利用与封存 氢能 生物质能 耦合利用收稿日期：2022–03–02。作者简介：曹建宝，硕士，高级工程师，2001 年毕业于大庆石油学院石油工程专业，2005 年硕士毕业于中国石油大学（北京）油气田开发专业，现从事油气田勘探开发项目投资管理。随着温室气体效应的日益加剧，世界主要经济体逐步达成了21世纪中叶前后达到碳中和或近零 排放的目标。目前，我国“双碳”目标进入实质性布局阶段，国家碳达峰、碳中和“1＋N”政策体系逐步落地，对能源化工产业的影响将日益显现[1]。我国能源禀赋是“富煤、缺油、少气”，产业偏重、能源偏煤、效率偏低，高碳发展路径依赖的惯性较大，实现“双碳”目标需要克服较大困难。除了要大力发展非化石能源，构建以新能源为主体的新型电力体系外，还需要大幅推进节能和提高能效，推动传统化石能源的低碳化转型，利用价廉质优的能源，实现经济高效碳减排，对加速实现碳中和有重要的推动作用。在此背景下，构建多能互补能源系统，可以实现能源的梯级利用，提高能源综合利用水平，最终实现能源的最合理的利用效果和效益[2]。此外，还可以通过多能源的协同互补整体优化来提高可再生能源的利用率，与碳捕集、利用与封存（CCUS）耦合利用来实现低浓度脱碳工艺的“负碳排放”[3]。1 多能互补耦合 CCUS 技术实施模式1.1 CCUS 与氢能技术耦合目前，生产低碳氢的方法主要有两种，一种是利用可再生电力和电解工艺将氢从水中分离出来，产生绿氢。另一种则是目前在大力发展的蓝氢，即通过煤制氢、天然气制氢、化工尾气制氢等生产氢气（见表1），并将制氢工业废气（CO2）捕集后，通过地质利用、物理利用、化学利用、生物利用和封存等方式，实现近零碳排放。通过将CCUS技术与氢能产业耦合，将灰氢变为蓝氢，补充氢能的供应，逐渐实现由灰氢＋ CCUS 耦合技术向绿氢技术过渡，是目前发展的热点。未来，随着可再生能源占比提高、电解槽成本的降低，绿氢将逐渐占据主导地位，需要更深入地研究如何将绿氢与CCUS技术相耦合。此外，由于炼化和氯碱等行业常产生大量多余氢...