“碳约束”下石化行业如何“突围”?

2021-04-09 08:38 绿创碳和
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早在2018年,我国碳排放强度就较2005年下降了45.8%,提前兑现了《巴黎协定》的阶段性承诺,但要实现2030年65%的减排目标,此后的碳减排强度每年还必须降低3.7%以上,2030年后更是要由相对减排转为绝对减排。这意味着今后乃至长期,我国碳排放会维持严格的管控政策,高碳企业只有进行低碳转型,才可能实现可持续经营与高质量发展,现实背景下,石化行业首当其冲。

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急切需求与现实意义

石油化工行业是国民经济重要的支柱产业和基础产业,在国民经济中占有十分重要的地位。同时也是我国工业碳排放的主要来源行业之一,“十二五”“十三五”期间,石化工业碳排放强度以年均3%的速度逐年降低,但碳排放总量占全国比例仍在10%以上,减排潜力巨大,因而一直作为碳减排管理的重点行业,并在**阶段就纳入了全国碳排放权交易市场,开展试点工作。石化行业的碳排放管理情况,目前国内主要依靠政府引导,以管制与监察等行政手段限制石化产品的生产能耗,通过降低能耗继而降低碳排放强度。

石油化工行业资源、资金、技术密集,产业关联度高,经济总量大,产品应用范围广,投资金额巨大。作为国民经济的重要支柱,理清我国石化产业经济发展与能源消耗、碳排放之间的影响机制,构建产业低碳化发展模式,实现石化产业经济发展方式与能源消耗方式的全新转变,对保障我国石化产业节能减排工作的顺利开展具有重要现实意义。

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相关技术与实践

对于石油石化行业,除通常的太阳能、风能等新能源开发之外,还可以发挥自身在油田伴生气回收利用、地热资源综合开发利用、碳捕集与CO2驱油等方面优势,取得节能减排的良好效果,并开发相应的CDM(清洁发展机制)项目与CCER(温室气体自愿减排)项目,进行碳交易或企业内部碳排放配额部分低扣。

1.伴生气回收利用

在油田伴生气回收方面,开展了CDM项目与CCER项目研究与实施工作,开发了南八天然气处理厂系统配套工程CDM项目和北I-2天然气处理厂系统配套工程CCER项目。主要通过CDM项目与CCER项目筛选与识别、项目方法学适用性研究、项目基准线识别与确定、额外性论证、减排量计算、普遍性分析、监测方法等,建立了油田伴生气回收项目减排量计算方法,实现了实体工程的减排量化。通过项目实施与项目在联合国EB(执行理事会)成功备案,和在国家发改委成功备案以及相关机构核查等,获得签发的经核证的减排量;通过碳交易获取碳收益并实现碳资产管理。在计入期10年内,开发利用CDM项目与CCER项目可预计获得CO2减排量600×104t左右。

2.油田地热资源综合开发利用

(1)油田采出水余热

目前,充分利用采出水余热是油区地热综合开发利用较现实的方式。采用有效的技术提取温差的热量,获得巨大的热量资源。利用含油污水热能及地热资源能解决部分油田设施,如注水站、办公楼等的供暖及工艺管道等设施伴热。实践证明,通过热泵技术利用油田采出水可以实现民用供暖、油田基础设施供热。目前着手在油田老区开展此项工作,并同时实施相应的CDM和CCER项目。

(2)地热发电

进行深层天然气勘探时,已经发现有高温岩体地热能。干热岩开发利用的主体技术——压裂技术,目前已在油田广泛应用,为增强型地热开发奠定了较好的基础。推进地热资源开发利用,油田企业在勘探开发技术、人才等方面具有得天独厚的优势,这将有力推动地企进一步深入合作,为探索资源型城市地企协调发展提供新模式。利用油田废弃井开展地热发电,是油田企业提高地热资源利用效率的有效途径。

3.碳捕集与CO2驱油

二氧化碳捕获和封存(CCS)技术是石化行业实现深度脱碳的主要手段之一,就炼油行业而言,因炼厂中碳源多并分散,且二氧化碳浓度相对较低,CCS技术成本是最主要的制约因素,据Concawe研究显示,基于当前CCS技术,欧盟炼油行业采用CCS技术的减碳成本为240~359欧元/tCO2,比发电行业高出160~250欧元/tCO2。与其他驱油技术相比,CO2驱油具有适用范围大、驱油成本低、提高采收率等显著优点,并且其特殊性质能够形成驱替,对地层没有污染,非常适合低渗透油藏的开发。据测算,CO2驱可在水驱基础上提高采收率近10个百分点,是改善开发效果、保障原油稳产的现实途径,同时有利于温室气体减排。

4.推进有机废弃物的循环利用

根据上海垃圾分类新规实施首月报告资料,在上海市城市垃圾的4个分类中,湿垃圾和可回收物垃圾中含有塑料、橡胶等有机物在5%以上,按此计算,在全国4亿吨垃圾中,废塑料废橡胶总量至少为2000万吨。以废合成树脂替代原油生产合成树脂为例,生产1吨合成树脂二氧化碳减排量为2吨,2020年我国合成树脂消费量为1.343亿吨,未来10年,按照6%年均增速计,到2030年合成树脂消费量为2.4亿吨,假定其中20%采用废合成树脂为原料,则生产合成树脂的CO2排放量将减少9620万吨。


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