為傳播綠色低碳理念，分享綠色低碳發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，深圳市發(fā)展和改革委員會(huì)圍繞清潔能源、工業(yè)節(jié)能降碳、綠色交通、綠色建筑、低碳技術(shù)等領(lǐng)域，每年評(píng)選出一批城市綠色低碳場(chǎng)景示范基地，以打造“低碳樣板”，樹(shù)立“綠色先鋒”。
自2022年至今，已評(píng)選3屆。本期介紹的“華潤(rùn)電力碳捕集、利用與封存(CCUS)工程示范項(xiàng)目”獲評(píng)2023城市綠色低碳場(chǎng)景示范基地。2024年示范基地已于10月28日在深圳國(guó)際低碳城論壇開(kāi)幕式上舉行授牌儀式。
10月18日起，深圳國(guó)際低碳城論壇聯(lián)合讀特新聞客戶端，推出《探訪“低碳樣板”》系列報(bào)道，帶大家走進(jìn)城市綠色低碳場(chǎng)景示范基地，沉浸式體驗(yàn)綠色低碳創(chuàng)新設(shè)計(jì)，了解節(jié)能降碳背后的“黑科技”。
長(zhǎng)期以來(lái)，火力發(fā)電一直是二氧化碳排放“大戶”。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年，全國(guó)單位火電發(fā)電量二氧化碳排放約821克/千瓦時(shí);2021年，國(guó)內(nèi)火力發(fā)電行業(yè)二氧化碳排放量約46.9億噸，占全國(guó)總排放的40%左右。
如何實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的節(jié)能降碳?在華潤(rùn)電力深汕公司(以下簡(jiǎn)稱“深汕公司”)的電廠里，藏著這樣一位“捕碳高手”，它不僅能精準(zhǔn)地“捕捉”煙氣中的二氧化碳，每年二氧化碳捕集能力2萬(wàn)噸，還能點(diǎn)“碳”成金，將二氧化碳變廢為寶，用于生產(chǎn)干冰及微藻固碳。它就是由深汕公司建設(shè)的深圳首個(gè)碳捕集、利用與封存(CCUS)工程示范項(xiàng)目。
華潤(rùn)電力深汕公司建成廣東省首個(gè)百萬(wàn)“超低排放”電廠。
“抓走”煙氣中的二氧化碳
什么是碳捕集?據(jù)CCUS運(yùn)營(yíng)工程師趙偉明介紹，碳捕集是將工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳收集起來(lái)，避免其直接排放到大氣中的技術(shù)。“以我們?nèi)济夯痣姀S為例，電廠排放煙氣二氧化碳濃度為12%-16%，經(jīng)過(guò)碳捕集裝置后，排出的煙氣二氧化碳濃度可以降到1%以下。”
在發(fā)電廠的園區(qū)內(nèi)，記者看到兩個(gè)數(shù)十米的“高塔”，它們是胺法碳捕集的核心裝置——二氧化碳吸收塔和解吸塔。“胺液是該系統(tǒng)的捕碳‘利器’，它能夠在吸收塔中將煙氣中90%以上的二氧化碳‘抓走’。凈化后的煙氣排入大氣，而胺液則帶著二氧化碳進(jìn)入解吸塔，在這里二氧化碳被提純出來(lái)，進(jìn)行二次利用。”趙偉明說(shuō)道。
胺法碳捕集系統(tǒng)。
據(jù)悉，目前深汕公司碳捕集測(cè)試平臺(tái)每年二氧化碳的捕集能力為2萬(wàn)噸，相當(dāng)于一輛小汽車行駛8萬(wàn)公里的排放量或1333公頃的森林每年的固碳量，產(chǎn)出的液態(tài)二氧化碳可達(dá)到食品級(jí)要求。
記者了解到，CCUS是目前唯一能夠在利用化石燃料的同時(shí)大幅度減排二氧化碳的技術(shù)。“除了火電廠外，只要是碳排放量高的行業(yè)，如鋼鐵、水泥等，未來(lái)都將用到碳捕集技術(shù)。”在趙偉明看來(lái)，碳捕集是應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的“必由之路”。
亞洲首套：捕碳能力的“主考官”
不僅自身是“捕碳高手”，作為世界第三套、亞洲首套基于超超臨界火電廠的多線程碳捕集測(cè)試平臺(tái)，深汕公司的CCUS項(xiàng)目還有一個(gè)重要身份，那就是捕碳能力的“主考官”。
“吸收劑是化學(xué)吸收法捕集二氧化碳的核心技術(shù)，各家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都有自己的‘配方’。吸收劑從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)的重要一步，便是在工業(yè)裝置上進(jìn)行驗(yàn)證。”趙偉明告訴記者，深汕公司建成碳捕集測(cè)試平臺(tái)后，從小試到中試，再到萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)裝置，形成了完整的研發(fā)流程，大大降低了行業(yè)的“試錯(cuò)成本”。
趙偉明介紹測(cè)試平臺(tái)的數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
“特別是一些需要大規(guī)模應(yīng)用的吸收劑，如果直接投入應(yīng)用，其胺液的成本可達(dá)上千萬(wàn)元，而在測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證成本僅需幾十萬(wàn)元，有效降低了大規(guī)模碳捕集技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。”趙偉明表示，測(cè)試平臺(tái)為CCUS技術(shù)的放大、驗(yàn)證和優(yōu)化提供低成本的技術(shù)支持，對(duì)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展具有重要意義。
為了精準(zhǔn)考察吸收劑的各項(xiàng)指標(biāo)，測(cè)試平臺(tái)的碳捕集裝置中，布滿了密密麻麻的測(cè)點(diǎn)，循環(huán)量、煙氣流量、煙氣組分、再生壓力等重要參數(shù)，都在數(shù)字化系統(tǒng)中實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)這些監(jiān)測(cè)結(jié)果，來(lái)不斷調(diào)整吸收劑“配方”運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最佳捕集效果。
利用平臺(tái)研發(fā)優(yōu)勢(shì)，深汕公司還與國(guó)內(nèi)外頂尖高校和科研院所建立合作關(guān)系，通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研”合作模式，自主研發(fā)了“潤(rùn)胺系列”新型復(fù)合胺吸收劑，其二氧化碳捕集率大于90%，綜合能耗大大降低，環(huán)保性能提升顯著。
變碳為寶：發(fā)電廠里養(yǎng)微藻
從煙氣中捕集到的二氧化碳有什么用?深汕電廠另辟蹊徑，開(kāi)展了微藻固碳的項(xiàng)目研發(fā)，建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)立柱式微藻光合反應(yīng)器減排轉(zhuǎn)化燃煤電廠煙氣二氧化碳的示范工程。
踏入微藻陽(yáng)光房，仿佛步入一片“森林氧吧”，在一排排透明的立柱反應(yīng)器中，綠藻正通過(guò)光合作用，不斷“吞噬”著提純后的二氧化碳。
微藻在陽(yáng)光房里吸收二氧化碳。
“微藻將吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)化為體內(nèi)的有機(jī)物，只需7天就能采收，經(jīng)過(guò)加工后，可以開(kāi)發(fā)出多種高價(jià)值產(chǎn)品。例如，柵藻可用于魚(yú)蝦和蛋雞養(yǎng)殖，螺旋藻可制成營(yíng)養(yǎng)保健品。”據(jù)CCUS微藻研發(fā)工程師劉想介紹，微藻具有光合效率高、繁殖快、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其固碳能力是森林的10倍-50倍。
劉想在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)藻液進(jìn)行鏡檢。
經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)工作，深汕公司的微藻固碳項(xiàng)目已經(jīng)有了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方向。“公司計(jì)劃建立‘藻光一體化’產(chǎn)業(yè)園，將微藻養(yǎng)殖和光伏發(fā)電相結(jié)合，預(yù)計(jì)投產(chǎn)后，每年將帶來(lái)1000萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)收益。”劉想說(shuō)道。
自2014年啟動(dòng)可行性研究至今，華潤(rùn)電力深汕公司的CCUS項(xiàng)目已經(jīng)走過(guò)了十年的探索歷程。值得一提的是，項(xiàng)目的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最終形成了兩項(xiàng)廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)：《燃煤電廠二氧化碳捕集測(cè)試平臺(tái)運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》和《燃煤電廠膜法碳捕集運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》，并將于2025年1月28日起正式實(shí)施。
(文中配圖由深圳國(guó)際低碳城論壇及華潤(rùn)電力深汕公司提供) (作者：讀特新聞?dòng)浾?嚴(yán)偲偲)
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