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CCUS技术成本,我国碳捕集项目的成本是多少?

1、成本构成 我国碳捕集示范项目整体规模较小,成本较高。碳捕集的成本主要包括经济成本和环境成本。经济成本包括固定成本和运行成本,环境成本包括环境风险与能耗排放。 2、经济成本 (1)运行成本 经济成本首要构成是运行成本,是碳捕集技术在实际操作过程中,各个环节所需要的成本投入。运行成本主要包括捕集、运输、封…

1、成本构成

我国碳捕集示范项目整体规模较小,成本较高。碳捕集的成本主要包括经济成本和环境成本。经济成本包括固定成本和运行成本,环境成本包括环境风险与能耗排放。

2、经济成本

(1)运行成本

经济成本首要构成是运行成本,是碳捕集技术在实际操作过程中,各个环节所需要的成本投入。运行成本主要包括捕集、运输、封存、利用四个环节。

预计到2030年,CO2捕集成本为90~390元/吨,2060年为20~130元/吨;CO2管道运输是未来大规模示范项目的主要输送方式,预计2030和2060年管道运输成本分别为0.7和0.4元/(吨·km)。2030年CO2封存成本为40~50元/吨,2060年封存成本为20~25元/吨。

以火电为例,因安装碳捕集装置导致的增加成本为0.26~0.4元/kWh。总体来看,装机容量大的电厂每度电成本、加装捕集装置后增加的发电成本、CO2净减排成本和捕集成本更低。

按冷却装置来分,对比空冷电厂,湿冷电厂CO2净减排成本和捕集成本更低,但是耗水量更大,电厂安装捕集装置后冷却系统总水耗量增加近49.6%,给当地尤其是缺水地区造成更严重的水资源压力。

在石化和化工行业中,碳捕集运行成本主要来自捕集和压缩环节,更高的CO2产生浓度通常意味着更低的捕集和压缩成本,因此,提高产生浓度是降低碳捕集运行总成本有效方式。

采用CCS和CCU工艺后,煤气化成本分别增加10%和38%,但当碳税高于15美元/吨CO2时,采用CCS和CCU的煤气化工艺在生产成本上更具有优势。

例如,在陕西省延长石油碳捕集综合项目中,其CO2来自于煤制气中的预燃烧过程。因此,具有较高的纯度和浓度,相较于其他CO2捕获和运输项目,延长石油综合项目的捕集和运行成本下降了约26.4%,仅为26.5美元/吨CO2,其中,捕集成本为17.52美元/吨CO2,运输成本为9.03美元/吨CO2

(2)固定成本

经济成本的另一个构成要素是固定成本。固定成本是碳捕集技术的前期投资,如设备安装、占地投资等。一家钢铁厂安装年产能为10万吨的CO2捕集和封存设施的成本约为2700万美元。例如,在宝钢(湛江)碳捕集项目中,CO2年捕集能力为50万吨,需要投资5200万美元。

宝钢工厂进行的经济评估显示,综合固定成本和运行成本,总减排成本为65美元/吨CO2,与日本54美元/吨CO2和澳大利亚60-193美元/吨CO2的成本相似。

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3、环境成本
环境成本主要由碳捕集可能产生的环境影响和环境风险所致。一是技术环境风险,CO2在捕集、运输、利用与封存等环节都可能会有泄漏发生,会给附近的生态环境、人身安全等造成一定的影响;二是技术额外增加能耗带来的环境污染问题,大部分碳捕集技术有额外增加能耗的特点,增加能耗就必然带来污染物的排放问题。从封存的规模、环境风险和监管考虑,国外一般要求CO2地质封存的安全期不低于200年。
能耗主要集中在捕集阶段,对成本以及环境的影响十分显著。如醇胺吸收剂是目前从燃煤烟气中捕集二氧化碳应用最广泛的吸收剂,但是基于醇胺吸收剂的化 学吸收法在商业大规模推广应用中仍存在明显的限制,其中主要的原因是运行能耗过高,可达4.0~6.0MJ/kgCO2。

参考资料:生态环境部环境规划院,《中国二氧化捕集利用与封存(碳捕集)年度报告(2021)》—中国碳捕集路径研究,2021年7月。

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