先进低能耗发电厂烟气二氧化碳捕集与精制技术
在国家重大科技项目和集团科技项目的支持下,华能集团CCUS技术研发团队开发了包括高性能商品化CO2捕集吸收剂、溶剂回收纯化技术、脱碳烟气预处理技术、CO2捕集工艺系统研发、核心设备设计、CO2捕集控制系统及电厂集成优化技术、CO2精制技术开发等一套完整的电厂烟气CO2捕集与精制技术,可提供CO2捕集工程设计、工程调试与运行、工程承包等服务,为CCUS技术产业化奠定了基础。工程化建设方面,华能集团CCUS技术团队积极推动CO2捕集技术的成果示范、转化及产业应用,采用自主知识产权技术成功建造并运行了1000吨/年到12万吨/年规模的多座燃煤燃气CO2捕集示范装置,为我国CO2捕集技术积累了大量的工程建设和运行经验。
新材料新工艺的低能耗空气直捕二氧化碳技术(DAC)
从空气中直接捕集二氧化碳(Direct Air Capture,简称 DAC 技术)是一项新兴的负碳化技术,已有多个 DAC 技术项目在美国、加拿大、冰岛等国家实现规模化生产与运营。DAC 技术是遏制全球变暖趋势的一大利器,且能够最小化全生命周期减少碳足迹。但受制于目前捕集成本高(220 美金/吨~460 美金/吨),规模化捕集受到影响。公司灵感源于世界首台直接碳捕集设备 Orca (Climeworks 公司研发,比尔盖茨投资,市值高达 70 亿美金)。黑鲸能源依托上海交大ITEWA 交叉学科团队的先进材料技术,采用聚胺浸渍高性能介孔吸附剂,研发了“基于蒸汽辅助变温变压吸附技术”的设备,可实现低能耗的空气中的二氧化碳捕集。黑鲸能源基于新吸附剂材料的突破和新工艺的研发,将成功突破捕集成本瓶颈,捕集成本能做到 120 美金吨~150 美金/吨。未来可通过扩大规模,例如采用余热回收再利用等工艺,来进一步降低能耗,从而降低 DAC 技术的捕集成本,力争实现每吨二氧化碳捕集成本 100 美金以内。
二氧化碳捕集技术及适用场景分析
工业发展带来了CO2的大量排放,在实现碳达峰碳中和目标的过程中,碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage,CCUS)技术是不可或缺的关键技术。现阶段技术成熟度较高且未来发展潜力大的碳捕集方法为燃烧后碳捕集技术,主要有吸收法、吸附法、膜法以及深冷法等。对最常用的4种碳捕集方法的发展与工业应用情况进行介绍,分析了几种方法的工业适用场景,尤其是目前正在运行的大型碳捕集项目中应用最多的化学吸收法与物理吸附法。化学吸收法、吸附法以及膜法碳捕集技术的未来发展潜力巨大,能够快速推进双碳目标的达成,助力碳的近零排放。
西南石油大学牵头成立CCUS科技创新国际合作联盟
10月31日,CCUS(二氧化碳捕集利用与封存)科技创新国际合作联盟成立大会在西南石油大学举行。
我国首台套IGCC示范电站跨领域融合科技创新管理
2004年,中国华能从我国以煤为主的能源结构和可持续发展战略出发,联合多家能源企业率先提出了“绿色煤电”计划。天津IGCC项目作为华能“绿色煤电计划”第一阶段的示范工程,是我国自主研发、设计、制造、建设和运营的第一座、世界第六座大型IGCC示范电站。项目先后被列为“国家洁净煤发电示范工程”“十一五”863计划重大课题依托项目,是我国最环保的燃煤电站。项目采用具有华能自主知识产权的世界首台两段式干煤粉加压气化炉,打破干煤粉气化技术被国外长期垄断的局面,多项技术和工艺在我国属于首次应用,带动了全产业链上下游行业的发展与升级。2016年,世界容量最大的燃烧前二氧化碳捕集装置在天津IGCC试验成功,使我国在此领域跻身世界前列。2018年,天津IGCC项目连续运行166天,打破世界纪录,标志着机组稳定运行能力达到世界领先水平。