內(nèi)容來(lái)源: 騰訊網(wǎng) 粉絲7.6萬(wàn) ,,歡迎各種形式的合作共贏 能不能把這些分布廣,、能量密度低的風(fēng)、光資源利用起來(lái),,并保證電價(jià)相對(duì)便宜,,研發(fā)出先進(jìn)的技術(shù),尤其是儲(chǔ)能技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,! 傳統(tǒng)上,,電力供應(yīng)系統(tǒng)包括了發(fā)電、儲(chǔ)能和輸電三大部分,,從現(xiàn)在業(yè)界經(jīng)常談到的“新型電力供應(yīng)系統(tǒng)”的角度,,還應(yīng)把用戶(hù)也統(tǒng)籌考慮在內(nèi)。從實(shí)現(xiàn)碳中和的角度,,我國(guó)未來(lái)的電力供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)該具備以下六方面特點(diǎn),。 一是電力裝機(jī)容量要成倍擴(kuò)大。我國(guó)目前的發(fā)電裝機(jī)容量在24億千瓦左右,,考慮以下因素: (1)未來(lái)要實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)端對(duì)化石能源的綠電替代和綠氫替代,; (2)從世界大部分先發(fā)國(guó)家走過(guò)的歷程看,人均GDP從一萬(wàn)美元到三四萬(wàn)美元之間,,人均能源消費(fèi)量還會(huì)有比較明顯的增長(zhǎng),; (3)風(fēng),、光等波動(dòng)性能源的“出工能力”只有傳統(tǒng)火電的三分之一左右,。 那么我國(guó)2060年前的裝機(jī)容量至少需要60億到80億千瓦。 二是風(fēng),、光資源將逐步成為主力發(fā)電和供能資源,。其中西部風(fēng)、光資源和沿海大陸架風(fēng)力資源是主體,,各地分散式(尤其是農(nóng)村)光熱資源是補(bǔ)充,。 三是“穩(wěn)定電源”將從目前的火電為主逐步轉(zhuǎn)化為以核電、水電以及綜合互補(bǔ)的非碳能源為主。 四是必須利用能量的存儲(chǔ),、轉(zhuǎn)化,、調(diào)節(jié)等技術(shù),彌補(bǔ)風(fēng),、光資源波動(dòng)性大的天然缺陷,。 五是火電還得有,但主要作為應(yīng)急電源和一部分調(diào)節(jié)電源之用,。與此同時(shí),,火電應(yīng)完成清潔、低碳化改造,,有條件的情況下,,用天然氣代替煤炭,以降低二氧化碳排放強(qiáng)度,。 六是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,,成倍擴(kuò)大輸電基礎(chǔ)設(shè)施,把西部充沛的電力輸送到中東部消納區(qū),。與此同時(shí),,加強(qiáng)配電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),增強(qiáng)對(duì)分布式能源的消納能力,。 在這樣的電力供應(yīng)系統(tǒng)中,,碳中和本身的目標(biāo)要求未來(lái)電力的70%左右來(lái)自風(fēng)、光發(fā)電,,其他30%的穩(wěn)定電源,、調(diào)節(jié)電源和應(yīng)急電源也要盡可能地減少火電的裝機(jī)總量。正因?yàn)槿绱?/span> 未來(lái)需要促進(jìn)發(fā)電技術(shù),、儲(chǔ)能技術(shù)和輸電技術(shù)這三方面的“革命性”進(jìn)步,。 發(fā)電技術(shù)要為綠色低碳電力生產(chǎn)提供支撐。這里面需重點(diǎn)促進(jìn)可再生能源發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步,,特別是要注重發(fā)展以下技術(shù): (1)光伏發(fā)電技術(shù)雖已發(fā)展到可平價(jià)上網(wǎng)的程度,,但這類(lèi)技術(shù)在降成本、增效率上還有潛力可挖,; (2)太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)對(duì)電網(wǎng)友好,,既可保證穩(wěn)定輸出,也可用于調(diào)峰,,但目前發(fā)電成本過(guò)高,,未來(lái)應(yīng)在材料、裝置上尋求突破,; (3)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也基本具備平價(jià)上網(wǎng)的條件,,未來(lái)要在大功率風(fēng)機(jī)制造,、更高空間風(fēng)力的利用、更遠(yuǎn)的海上風(fēng)電站建設(shè)上下功夫,; (4)地?zé)岱植紡V,、總量大,但能量密度太低,,如要將地?zé)嵊糜诎l(fā)電,,還得重點(diǎn)突破從干熱巖中提取熱能的技術(shù); (5)生物質(zhì)能也是可再生能源,,目前生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)是成熟的,,但其在總的電力供應(yīng)上的占比較為有限; (6)海洋能和潮汐能的總量不小,,但其利用技術(shù)有待進(jìn)步,; (7)傳統(tǒng)的水電我國(guó)開(kāi)發(fā)程度已經(jīng)較高,未來(lái)在雅魯藏布江,、金沙江上游開(kāi)發(fā)上還有較大潛力,。 除以上可再生能源發(fā)電以外,社會(huì)公眾還得接受這樣的現(xiàn)實(shí):要達(dá)到碳中和,,核電還得較大程度地發(fā)展,,因?yàn)楹穗姂?yīng)作為“穩(wěn)定電源”的重要組成部分。此外,,火電還得在“穩(wěn)定電源”“應(yīng)急電源”“調(diào)節(jié)電源”方面發(fā)揮作用,,正因?yàn)槿绱耍盁o(wú)碳電力”在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)是難以實(shí)現(xiàn)的,,除非我們把火電站排放出的二氧化碳收集起來(lái)再予以封存或利用,。 儲(chǔ)能技術(shù)在未來(lái)的電力供應(yīng)系統(tǒng)中將占有突出的位置,這是因?yàn)轱L(fēng),、光發(fā)電具有天然波動(dòng)性,,用戶(hù)端也有波動(dòng)性,這就需要用儲(chǔ)能技術(shù)作出調(diào)節(jié),??梢赃@樣說(shuō),如果沒(méi)有環(huán)保,、可靠并相對(duì)廉價(jià)的儲(chǔ)能技術(shù),,碳中和目標(biāo)就會(huì)落空。 儲(chǔ)能是最重要的電力靈活性調(diào)節(jié)方式,,包括物理儲(chǔ)能,、化學(xué)儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能三大類(lèi),而靈活性調(diào)節(jié)還有火電機(jī)組的靈活性改造,、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)、電轉(zhuǎn)燃料、電轉(zhuǎn)熱等方式和技術(shù),。 物理儲(chǔ)能主要有四類(lèi) 一是抽水蓄能電站,,它是最成熟的技術(shù),我國(guó)以東部山地為依托,,已建,、在建和規(guī)劃中的抽水蓄能電站總量很大,但可再生能源豐富的西部如何建抽水蓄能電站還得探索,。 二是壓縮空氣儲(chǔ)能,,主要是利用地下鹽穴、礦井等空間,,該類(lèi)技術(shù)在我國(guó)還處在起步階段,。 三是重力儲(chǔ)能,簡(jiǎn)單地說(shuō)是利用懸崖,、斜坡等地形,,電力有余時(shí)把重物提起來(lái),需要電力時(shí)把重物放下用勢(shì)能做功,,這類(lèi)技術(shù)我國(guó)尚處在試驗(yàn)階段,。 四是飛輪儲(chǔ)能,這是成熟的技術(shù),,但其能量密度不高,。 化學(xué)儲(chǔ)能就是利用各類(lèi)電池,大家熟知的有鋰電池,、鈉電池,、鉛酸(碳)電池、液流電池,、液態(tài)金屬電池,、金屬空氣電池、燃料電池(氫,、甲烷)等,。不同的電池有不同的應(yīng)用場(chǎng)景,它們?cè)谖磥?lái)的電力供應(yīng)系統(tǒng)中具有不可或缺的地位,,但今后會(huì)遇到電池回收,、環(huán)保處理、資源供應(yīng)等問(wèn)題,。 電磁儲(chǔ)能主要是超級(jí)電容器和超導(dǎo)材料儲(chǔ)能,,目前看,它的作用還有待觀察,。 現(xiàn)有火電機(jī)組的靈活性改造是指使其“出工能力”具備靈活性,,用電高峰時(shí)機(jī)組可以發(fā)揮100%發(fā)電能力,,用電低谷時(shí)只“出工”20%或30%。這個(gè)技術(shù)一旦成熟,,應(yīng)該非常管用,,尤其在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的早中期階段,應(yīng)將其作為主打技術(shù),。 車(chē)網(wǎng)互動(dòng)是指電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)的互動(dòng),。簡(jiǎn)單地說(shuō),今后大量的電動(dòng)汽車(chē)整合起來(lái)就是一個(gè)非常龐大的儲(chǔ)能系統(tǒng),,如果在電網(wǎng)電力有余時(shí),,它們中的一部分集中充電,而電力不足時(shí),,它們中的一部分向電網(wǎng)輸電,,這樣就起到了平滑峰谷的作用。這個(gè)想法很美好,,也有點(diǎn)“浪漫”,,但如何將理論上的可能性轉(zhuǎn)化為實(shí)踐中的可行性,估計(jì)還得創(chuàng)新商業(yè)模式,。 電轉(zhuǎn)燃料就是把多余電力轉(zhuǎn)化為氫氣,、甲烷等燃料,電力不足時(shí)再把燃料用于發(fā)電,。 電轉(zhuǎn)熱儲(chǔ)能則是用水,、油、陶瓷,、熔鹽等儲(chǔ)熱材料把多余的電轉(zhuǎn)化為熱儲(chǔ)存,,需要時(shí)再為用戶(hù)放熱。 新型電力供應(yīng)系統(tǒng)的第三個(gè)主要組成部分是輸電網(wǎng)絡(luò),。從實(shí)現(xiàn)碳中和的邏輯分析,,我國(guó)未來(lái)的電網(wǎng)將有以下幾個(gè)突出特點(diǎn): (1)遠(yuǎn)距離的輸電規(guī)模將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增加數(shù)倍,意味著要把西部的清潔電力輸送到東部消納區(qū),,輸電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求巨大,; (2)為了統(tǒng)籌、引導(dǎo)大空間尺度上的發(fā)電資源和用戶(hù)需求,,大電網(wǎng)應(yīng)是基本形態(tài),; (3)貼近終端用戶(hù)(如工業(yè)園區(qū)、小城鎮(zhèn)等)的分布式微電網(wǎng)建設(shè)將受到重視,,并將成為大電網(wǎng)的有效補(bǔ)充,; (4)為解決波動(dòng)性強(qiáng)的可再生能源占比高、電力電子裝置比例高的特點(diǎn),,需要在電網(wǎng)的智能化控制技術(shù)上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,。 從上面的介紹可知,,建立一個(gè)新型電力系統(tǒng),其實(shí)是逐步“擠出”火電的過(guò)程,,或者嚴(yán)格地說(shuō),,是一個(gè)把火電裝機(jī)量占比減到最小的過(guò)程,,留下的火電也得作“清潔化”改造。我國(guó)具有充足的風(fēng)能,、太陽(yáng)能,,從理論上講,資源絕對(duì)足夠,。 但能不能把這些分布廣,、能量密度低的風(fēng)、光資源利用起來(lái),,并保證電價(jià)相對(duì)便宜,,研發(fā)出先進(jìn)的技術(shù),尤其是儲(chǔ)能技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,! CCTC?02 用綠電,、綠氫等替代煤、油,、氣,,從理論上講是不難做到的,但工藝和設(shè)備的再造重建絕不是一件簡(jiǎn)單的事,。 能源消費(fèi)端的減碳有兩個(gè)關(guān)鍵詞,,一是替代,二是重建,。所謂替代就是用綠電,、綠氫、地?zé)岬确翘寄茉刺娲鷤鹘y(tǒng)的煤,、油,、氣,而重建則強(qiáng)調(diào)在替代過(guò)程中,,一系列工藝過(guò)程需要重新建立,。 對(duì)此,我們可分九個(gè)領(lǐng)域,,對(duì)能源消費(fèi)端的低碳化所需研發(fā)的技術(shù)或替代方式分別作出簡(jiǎn)單介紹,。 1.建筑部門(mén)應(yīng)在三個(gè)方面發(fā)力。首先是對(duì)建筑本身作出節(jié)能化改造,;其次是針對(duì)城市的建筑用能,,包括取暖/制冷和家庭炊事等,,均應(yīng)以綠電和地?zé)釣橹鳎晦r(nóng)村的家庭用能,,則可采用屋頂光伏 淺層地?zé)?生活沼氣 太陽(yáng)能集熱器 外來(lái)綠電的綜合互補(bǔ)方式,。 2.交通部門(mén)可著眼于五個(gè)方面。未來(lái)私家車(chē)以純電動(dòng)車(chē)為主,;重卡,、長(zhǎng)途客運(yùn)可以氫燃料電池為主;鐵路運(yùn)輸以電氣化改造為主,,特殊地形和路段可采用氫燃料電池,,同時(shí)發(fā)展磁懸浮高速列車(chē);船舶運(yùn)輸行業(yè)中的內(nèi)河航運(yùn)可用蓄電池,,遠(yuǎn)航宜用氫燃料電池或以二氧化碳排放相對(duì)較少的液化天然氣作為動(dòng)力,;航空則可用生物航空煤油達(dá)到低碳目標(biāo)。 3.鋼鐵行業(yè)碳排放主要來(lái)自煉焦和焦炭煉鐵,,它可分兩階段實(shí)現(xiàn)低碳化,。第一階段是對(duì)煉焦?fàn)t、高爐等的余熱,、余能作充分利用,,同時(shí)用鋼化聯(lián)產(chǎn)的方式把煉鋼高爐中的副產(chǎn)品充分利用起來(lái)。第二階段是逐步用新的低碳化工藝取代傳統(tǒng)工藝,,研發(fā)和完善富氧高爐煉鋼工藝,,煉鋼過(guò)程中以綠氫作還原劑取代焦炭,對(duì)廢鋼重?zé)捰枚塘鞒糖鍧崯掍摷夹g(shù)等,。 4.我國(guó)建材行業(yè)的排放主要來(lái)自水泥,、陶瓷、玻璃的生產(chǎn),,其中80%來(lái)自水泥,。建材行業(yè)低碳化應(yīng)從三方面研發(fā)技術(shù),一是用電石渣,、粉煤灰,、鋼渣、硅鈣渣,、各類(lèi)礦渣代替石灰石作為煅燒水泥的原料,,從原料利用上減少碳排放的可能性;二是煅燒水泥時(shí),,盡可能用綠電,、綠氫、生物質(zhì)替代煤炭;三是用綠電作能源生產(chǎn)陶瓷和玻璃,。 5.化工排放來(lái)自?xún)纱蠓矫?,一是生產(chǎn)過(guò)程用煤、天然氣作能源,,二是用煤,、油、氣作原材料生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)的“減碳”,,比如用煤生產(chǎn)乙烯,,需要加氫減碳,其中加的氫如果不是綠氫,,就會(huì)有碳排放,,減的碳一般會(huì)作為二氧化碳排放到大氣中,。因此,,化工行業(yè)的低碳化應(yīng)從四個(gè)方面入手,一是蒸餾,、焙燒等工藝過(guò)程用綠電,、綠氫;二是對(duì)余熱,、余能作充分的利用,;三是適當(dāng)控制煤化工規(guī)模,條件許可時(shí)盡量用天然氣作原料,;四是對(duì)二氧化碳作捕集—利用處理,。 6.有色工業(yè)中的碳排放主要來(lái)自選礦、冶煉兩個(gè)過(guò)程,,在整個(gè)冶金行業(yè)排放中,,鋁工業(yè)排放占比在80%以上,因?yàn)殡娊怃X工藝用碳素作陽(yáng)極,,碳素在電解過(guò)程中會(huì)被氧化成二氧化碳排放,。因此,冶金工業(yè)的低碳化有四步,,一是在選礦,、冶煉過(guò)程中盡可能用綠電;二是研發(fā)綠色材料取代電解槽中的碳素陽(yáng)極,;三是對(duì)電解槽本身作出節(jié)能化改造,;四是對(duì)鋁廢金屬作回收再生利用。 7.在其他工業(yè)領(lǐng)域中,,食品加工業(yè),、造紙業(yè)、纖維制造業(yè),、紡織行業(yè),、醫(yī)藥行業(yè)等也有一定量的碳排放,,其排放來(lái)源主要有兩個(gè)方面,一是生產(chǎn)加工過(guò)程中用的煤,、油,、氣,二是其廢棄物產(chǎn)生的排放,。其它工業(yè)領(lǐng)域的低碳化改造主要在于用綠電替代化石能源,,同時(shí)做好廢棄物的回收再利用。 8.服務(wù)業(yè)是一個(gè)龐大的領(lǐng)域,,但服務(wù)業(yè)以“間接排放”為主,,即服務(wù)業(yè)用電一般被統(tǒng)計(jì)到電力系統(tǒng)碳排放中,運(yùn)輸過(guò)程中的用油一般被統(tǒng)計(jì)到交通排放中,,建筑物中的用能(包括餐飲業(yè)的用氣)則被統(tǒng)計(jì)到建筑排放中,,似乎“直接排放”的量并不大。但這樣說(shuō),,并不是說(shuō)服務(wù)業(yè)可以置身于低碳化事外,,恰恰相反,服務(wù)業(yè)亦有可以“主動(dòng)作為”的地方,,這一方面是大力做好節(jié)能工作,,另一方面是盡可能用電能替代化石能源的使用。 9.農(nóng)業(yè)的碳排放主要來(lái)自農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用,,與此同時(shí),,農(nóng)業(yè)中的畜牧養(yǎng)殖業(yè)以及種植業(yè)是甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)的主要排放源,,而這二者的溫室效應(yīng)能力是同當(dāng)量二氧化碳的數(shù)十倍至數(shù)百倍,。從這樣的前提出發(fā),農(nóng)業(yè)的低碳化一是農(nóng)業(yè)機(jī)械用綠電,、綠氫替代柴油作動(dòng)力,;二是從田間管理的角度,挖掘能減少甲烷和氧化亞氮排放但不影響作物產(chǎn)量的技術(shù),;三是研發(fā)出減少畜牧業(yè)碳排放的技術(shù),;四是盡可能增加農(nóng)業(yè)土壤的碳含量。 根據(jù)這九方面的介紹,,我們可以看出:在能源消費(fèi)端用綠電,、綠氫等替代煤、油,、氣,,從理論上講是不難做到的,但工藝和設(shè)備的再造重建絕不是一件簡(jiǎn)單的事。同時(shí)我們也可以想象,,這樣的替代和重建一定會(huì)增加最終消費(fèi)品的成本,。所以說(shuō),替代和重建需要時(shí)間,。 CCTC?03 從現(xiàn)階段看,,只有生態(tài)固碳才可兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 提起固碳,,我們首先想到的是自然過(guò)程,,即通過(guò)海洋和陸地表面把大氣中的二氧化碳吸收固定。但這里必須指出,,人類(lèi)活動(dòng)每年都向大氣中排放二氧化碳,,這其中的一部分可以被自然過(guò)程所吸收,余下部分如不通過(guò)人為手段予以固定,,則大氣中的二氧化碳濃度還會(huì)逐年增高,。所以我們講固碳,主要是指通過(guò)人為努力固定下的那部分,,而地球自然固碳過(guò)程則屬于“天幫忙”,,很難歸功于具體的國(guó)家或?qū)嶓w。 “人努力”進(jìn)行固碳一般可分兩大途徑: 一是生態(tài)系統(tǒng)的保育與修復(fù),。 二是把二氧化碳捕集起來(lái)后,或加工成工業(yè)產(chǎn)品,,或封埋于地下或海底,,這第二方面就是經(jīng)常談到的“碳捕獲、利用與封存”——CCUS(Carbon Capture and Utilization-Storage),。 公眾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)固碳都比較熟悉,,它是利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳,所吸收的碳有一部分長(zhǎng)久保存在植物本身之中(比如樹(shù)干),,也會(huì)有一部分凋落后(比如樹(shù)葉)腐爛進(jìn)入土壤中以有機(jī)碳的形式得到較為長(zhǎng)期的保存,,當(dāng)然有機(jī)碳也會(huì)部分轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)碳并同地表系統(tǒng)中的鈣離子結(jié)合形成石灰石沉積。 地表生態(tài)系統(tǒng)盡管類(lèi)型多樣,,但真正起主要作用的還是森林生態(tài)系統(tǒng),,這是因?yàn)樯种械母鞣N樹(shù)木都有很長(zhǎng)的生長(zhǎng)期,在樹(shù)木適齡期內(nèi),,固碳作用可持續(xù)進(jìn)行,;當(dāng)樹(shù)木進(jìn)入成熟期,固碳能力就會(huì)減弱,,但人們可以通過(guò)砍伐—再造林的方式繼續(xù)保持正向固碳作用,,而砍伐的木材可以做成家具等產(chǎn)品,不至于把多年來(lái)固定的碳快速返還給大氣。 因此,,生態(tài)系統(tǒng)固碳的重點(diǎn)在于森林生態(tài)系統(tǒng),,森林生態(tài)系統(tǒng)的管理一在于保育,二在于擴(kuò)大面積,。我國(guó)有大量適宜森林生長(zhǎng)的山地,,這些地區(qū)過(guò)去生態(tài)受到過(guò)較大程度的破壞,最近幾十年來(lái),,一直處在恢復(fù)之中,,而這些人工次生林或喬/灌混雜林都很“年輕”,有進(jìn)一步發(fā)育,、固碳的潛力,。同時(shí),我國(guó)又有不少非農(nóng)用地可作造林之用,,包括近海的灘涂種植紅樹(shù)林,,城市鄉(xiāng)村的綠化用地種植樹(shù)木。 所以說(shuō),,生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和過(guò)程中將起到至關(guān)重要的作用,。 人為固碳的另一條途徑是CCUS,它包括碳捕集技術(shù),、捕集后的工業(yè)化利用技術(shù)(分為生物利用和化工利用兩大類(lèi)),、地質(zhì)利用和封存技術(shù)。對(duì)這些技術(shù),,國(guó)內(nèi)外尚處在研發(fā)階段,,真正大面積的應(yīng)用尚未見(jiàn)到。 碳捕集技術(shù)分三大類(lèi): 一是化學(xué)吸收法,,它用化學(xué)吸收劑同煙道氣中的二氧化碳生成鹽類(lèi),,再加熱或減壓將二氧化碳釋放并收集。 二是吸附法,,又細(xì)分為化學(xué)吸附法和物理吸附法,。化學(xué)吸附法是用吸附材料同二氧化碳分子先作化學(xué)鍵合,,再改變條件把二氧化碳分子解吸附并收集,;物理吸附法是利用活性炭、天然沸石,、分子篩,、硅膠等對(duì)煙道氣中的二氧化碳作選擇性吸附后再解吸附回收。 三是膜分離法,,即利用膜對(duì)氣體分子透過(guò)率的不同,,達(dá)到分離,、收集二氧化碳之目的。在具體操作上,,碳捕集還可分為燃燒前捕集,、燃燒后捕集、化學(xué)鏈燃燒捕集,、生物質(zhì)能碳捕集,、從空氣中直接捕集等技術(shù)。 碳捕集后的工業(yè)化生物利用技術(shù)目前主要有四大類(lèi): 一是利用二氧化碳在反應(yīng)器中生產(chǎn)微藻,,這些微藻再用作生產(chǎn)燃料,、肥料、飼料,、化學(xué)品的原料,。 二是將捕集到的二氧化碳注入溫室中,用以增加溫室中作物的光合作用,,這個(gè)過(guò)程又可稱(chēng)為二氧化碳施肥,。 三是把二氧化碳同微生物發(fā)酵過(guò)程相結(jié)合,生成有機(jī)酸,。 四是把二氧化碳用于合成人工淀粉,。 碳捕集后的工業(yè)化化工利用又分兩大類(lèi)技術(shù)途徑: 一大類(lèi)是把二氧化碳中的四價(jià)態(tài)碳還原后加甲烷、氫氣等氣體,,再整合成甲醇,、烯烴、成品油等產(chǎn)品,。 另一大類(lèi)為非還原技術(shù),,有二氧化碳加氨氣后制成尿素、加苯酚后合成水楊酸,、加甲醇后合成有機(jī)酸酯等技術(shù),也有合成可降解聚合物材料,、各類(lèi)聚酯材料等技術(shù),。 地質(zhì)利用技術(shù)也有很多類(lèi)型,這些技術(shù)有的已在工業(yè)化示范中,,有的尚停留在實(shí)驗(yàn)室探索階段,。 比如利用收集起來(lái)的二氧化碳驅(qū)油、驅(qū)煤層氣,、驅(qū)天然氣,、驅(qū)頁(yè)巖氣等,這屬于油氣開(kāi)采領(lǐng)域的應(yīng)用,,這類(lèi)技術(shù)的一個(gè)共性是通過(guò)生產(chǎn)性鉆孔把超臨界的二氧化碳?jí)旱降貙又?,利用它?qū)動(dòng)孔隙,、裂隙中的油、氣流出開(kāi)采性鉆孔,,達(dá)到油氣增產(chǎn)或增加油氣采收率的目的,,與此同時(shí),二氧化碳則滯留在孔隙,、裂隙中得以長(zhǎng)期封存,。該類(lèi)技術(shù)國(guó)內(nèi)外已有工業(yè)應(yīng)用示范。 而另一些技術(shù)則在探索過(guò)程中,,比如用于開(kāi)采干熱巖中的地?zé)?。干熱巖埋深在數(shù)千米,其內(nèi)部基本沒(méi)有流體存在,,溫度在180℃以上,,開(kāi)采干熱巖中的熱能需要打生產(chǎn)井并用壓裂手段使巖石增加裂隙,然后在生產(chǎn)井中注入工作介質(zhì),,讓其流動(dòng)并采集熱量,,最后從開(kāi)采井中收集熱量。一些研究表明:用二氧化碳作為工作介質(zhì),,既起到開(kāi)采干熱巖熱量的作用,,又可把部分二氧化碳封存于地下。 地質(zhì)封存技術(shù)則是把二氧化碳收集后直接通過(guò)鉆孔注入地下深處或灌入深部海水中,。這里要特別指出:深海對(duì)二氧化碳的溶解保存能力是巨大的,。 總之,固碳的技術(shù)有多種,,但這些技術(shù)不可避免地需要額外能量加入,,因此有可能把最終產(chǎn)品的成本提高一大塊。至于地質(zhì)封存,,盡管理論和實(shí)踐上可行,,但它似有“空轉(zhuǎn)”之嫌。 從現(xiàn)階段看,,只有生態(tài)固態(tài)才可兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,。 文章來(lái)源:2022年第4期《黨委中心組學(xué)習(xí)》 |
|