二氧化碳收集与封存的源汇匹配模型

大量的排放源与封存汇之间的匹配问题是二氧化碳收集与封存技术应用的关键问题之一。该文将该源汇匹配问题归结为一个具有多背包问题性质的组合最优化问题。在确定折现减排总成本最小化的目标下,通过引入虚拟汇,建立了CCS源汇匹配数学模型,并选择与贪婪算法相结合的混合遗传算法作为模型的优化算法。模型应用地理环境因素层次化、网格化与成本因子叠置化的处理方法,加强了对现实的模拟程度。通过二次开发,实现了基于地理信息系统(GIS)平台的CCS源汇匹配系统,并应用于河北省的源汇匹配情景模拟。

苏北—南黄海盆地工业固定排放源CO_(2)地质封存源汇匹配研究

围绕“双碳”目标,各省根据自身地域与产业特点,陆续开展碳减排方案研究。作为最发达的省份之,江苏省巨大的经济产值伴随着大量的CO_(2)排放,如何处置这部分CO_(2)成为减排的关键。CCUS作为减少化石能源发电和工业过程中CO_(2)排放的关键技术以及实现碳中和的兜底技术,可大幅减少江苏省工业碳排放的同时,确保能源结构由煤炭为主体的化石能源消费向清洁能源过渡.

中国水泥行业点源层面CCUS技术减排潜力与优化部署

高能耗、高排放的水泥行业是中国减碳工作中重点关注的行业。目前水泥行业总CO_(2)排放约13.75亿吨,占全国总排放的12%,面临巨大的减排压力。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术能对水泥行业深度减排,是实现“碳达峰与碳中和”目标不可或缺的关键性技术。为精准测算水泥行业开展CCUS的减排潜力和优化部署方案,基于生产线尺度数据测算水泥生产过程各个环节的CO_(2)排放量以及适合开展CO_(2)捕集的规模。构建全流程成本核算模型和CCUS源汇匹配模型,得到水泥行业开展CCUS技术各环节的成本、源汇匹配优化方案和减排潜力。研究结果表明:中国水泥行业与过程相关的CO_(2)排放约占60%,该环节的捕集规模为6.18亿吨CO_(2)/年。华北地区的河北、华东地区的山东和中南地区的湖北、河南的水泥熟料生产线CO_(2)捕集潜力大并且成本低,与渤海湾盆地、江汉—洞庭盆地和临汾盆地形成良好的源汇匹配关系,适合优先开展CCUS技术减排,形成示范效应。

我国现代煤化工产业清洁高效利用战略研究

碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的集群化部署是推动现代煤化工产业实现清洁高效利用的重要引擎。为了解决我国现代煤化工产业碳排放强度大、碳减排成本高等问题,本文在收集整理我国现代煤化工产业已投产及在建、拟建项目的产量或产能数据的基础上,通过运用二氧化碳捕集潜力计算模型,以及构建的现代煤化工CCUS项目源汇匹配模型,分别研究了我国现代煤化工项目的分布情况、碳排放量情况、CCUS项目的二氧化碳捕集潜力、CCUS项目的源汇匹配情况,以及CCUS项目的全流程成本。研究结果表明:1)当今,我国现代煤化工产业已形成了以“三西(蒙西、陕西、山西)+宁夏”为核心,以新疆、青海2省(自治区)为补充,以东部沿海省份为外延的现代煤化工产业格局。2)在考虑了在建和拟建的现代煤化工项目后,我国现代煤化工产业的碳排放量呈现出了显著上升的趋势。截至2020年,我国在建的现代煤化工项目的二氧化碳年排放量预计为26388万t,拟建的现代煤化工项目的二氧化碳年排放量预计为64479万t。3)截至2020年,我国现代煤化工CCUS项目对二氧化碳的年捕集潜力为55622万t,其中内蒙古、陕西、新疆、山西是我国现代煤化工CCUS项目碳捕集潜力最大的省份(自治区),二氧化碳年捕集潜力分别为14873万t、9988万t、8088万t、4000万t。4)在兼顾了二氧化碳捕集规模与管道运输经济性的省份(自治区)之中,内蒙古及陕西与鄂尔多斯盆地、山东与渤海湾盆地、新疆与鄂尔多斯盆地及准噶尔盆地、江苏及浙江与苏北盆地分别形成了良好的源汇匹配关系。5)从CCUS全流程成本和碳捕集潜力及源汇匹配关系的角度来看,陕西、山东、江苏、浙江4省是适合优先运用现代煤化工CCUS技术的省份。