碳捕集和封存標(biāo)準(zhǔn)化思考

張彥欣

（山西省煤炭地質(zhì)資源環(huán)境調(diào)查院山西太原030006）

碳捕集和封存標(biāo)準(zhǔn)化思考

張彥欣

（山西省煤炭地質(zhì)資源環(huán)境調(diào)查院山西太原030006）

本文介紹CCS標(biāo)準(zhǔn)工作的內(nèi)容及發(fā)展方向等情況，并綜合了國(guó)內(nèi)及國(guó)外的CCS技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的狀況，從CCS標(biāo)準(zhǔn)的重要意義、未來發(fā)展及與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系等方面開展探討。

碳捕集；封存；思考

碳捕集及封存（簡(jiǎn)稱CCS）是在大型化工廠、發(fā)電廠等工廠排出二氧化碳時(shí)，對(duì)這些二氧化碳進(jìn)行捕集，經(jīng)過一定的壓縮后再運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)地點(diǎn)，并運(yùn)用地質(zhì)封存、工業(yè)利用固存等方法進(jìn)行封存。當(dāng)前，運(yùn)用到二氧化碳捕集、運(yùn)送和封存中的各種技術(shù)都是已經(jīng)存在的，只是在此之前沒有運(yùn)用到CCS這個(gè)方面，最為主要的問題就是企業(yè)的改善與新建設(shè)的發(fā)電廠的技術(shù)與資金投入。

1 CCS項(xiàng)目概述

當(dāng)前正在進(jìn)行的CCS項(xiàng)目有很多，2012年美國(guó)能源部中相關(guān)的在線數(shù)據(jù)庫(kù)指出，國(guó)際上總共有192個(gè)提出與正在運(yùn)行的CCS項(xiàng)目，這些項(xiàng)目涵蓋了五個(gè)大洲中的20個(gè)國(guó)家，有捕集項(xiàng)目38個(gè)、封存項(xiàng)目46個(gè)、捕集和封存相結(jié)合的項(xiàng)目108個(gè)，而較為出名的有挪威Sleipner項(xiàng)目等。

2011年5月，位于加拿大的標(biāo)準(zhǔn)理事會(huì)向ISO提交提案，建議設(shè)立碳捕集和封存（CCS）技術(shù)委員會(huì)，成員國(guó)之間開展了為期三個(gè)月的投票選擇，2011年9月在ISO技術(shù)管理局的會(huì)議中得到批準(zhǔn)，二氧化碳的捕集、運(yùn)輸及封存技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC265）正式設(shè)立，并且由加拿大標(biāo)準(zhǔn)理事會(huì)擔(dān)任秘書處。

2 CCS標(biāo)準(zhǔn)工作的內(nèi)容與進(jìn)展

2.1 二氧化碳的捕集

根據(jù)二氧化碳捕集的安排與計(jì)劃，來自日本的通信與經(jīng)濟(jì)研究院提出了有關(guān)設(shè)立碳捕集的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最終目標(biāo)是解釋清楚二氧化碳捕集的整體系統(tǒng)與效率、保證碳捕集整體系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與安全、幫助用戶根據(jù)特殊的運(yùn)用來選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)、通過共享質(zhì)量較高的技術(shù)來推動(dòng)CCS在國(guó)際上的實(shí)施。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)共分成五個(gè)部分，分別通過三個(gè)階段來開展，其中包含了對(duì)能源損耗及捕集效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，二氧化碳?xì)怏w、煙道氣體與排放還有廢氣所產(chǎn)生的氣體進(jìn)行抽樣分析，對(duì)安全性能的評(píng)價(jià)，對(duì)可靠性能的評(píng)價(jià)，管理系統(tǒng)等部分；分別通過電廠燃燒之后的捕集、電廠燃燒之前的捕集與富氧燃燒還有其他工業(yè)等階段來實(shí)施。當(dāng)前這個(gè)日本工作組正在進(jìn)行碳捕集技術(shù)的解釋工作，包含了碳捕集系統(tǒng)的含義、技術(shù)等的說明，還有第一個(gè)階段中，第一部分當(dāng)前比較成熟的電廠燃燒之后的捕集技術(shù)能源損耗與捕集效率的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的擬定等[1]。

2.2 二氧化碳的運(yùn)輸

根據(jù)二氧化碳的運(yùn)輸安排，來自于德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)專門負(fù)責(zé)擬定有關(guān)二氧化碳的運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)工作與計(jì)劃，且2013年6月于德國(guó)柏林舉行會(huì)議來對(duì)這個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程與新的工作及計(jì)劃提案進(jìn)行探討。依據(jù)西班牙會(huì)議中的情況，運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是由二氧化碳的管道運(yùn)輸、船運(yùn)、陸運(yùn)等幾個(gè)部分構(gòu)成，運(yùn)輸?shù)倪^程中要保證二氧化碳?xì)怏w的濃度、構(gòu)成及特征。

2.3 二氧化碳的封存

根據(jù)二氧化碳封存的計(jì)劃及安排，封存標(biāo)準(zhǔn)主要是由來自于加拿大的鏡像委員會(huì)專門提出，其中包含了地質(zhì)封存管理系統(tǒng)、選擇封存場(chǎng)地、建造監(jiān)測(cè)并核實(shí)注入井、終止注入等方面。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)意在創(chuàng)造二氧化碳地質(zhì)封存的技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，讓二氧化碳能夠持續(xù)、穩(wěn)定被封存。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用于二氧化碳的鹽水層與廢棄的油藏封存技術(shù)中，還有二氧化碳儲(chǔ)存聯(lián)合驅(qū)油方面；運(yùn)用于二氧化碳?xì)怏w中擁有的各式來源的物質(zhì)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所提出的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以是管理文件、民眾參與、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)測(cè)等的發(fā)展提供根據(jù)。

2.4 二氧化碳的量化及驗(yàn)證

2013年2月在西班牙的馬德里召開的TC265第二次工作會(huì)議，來自英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、中國(guó)、日本、加拿大等11個(gè)成員國(guó)與國(guó)際能源署、全球碳捕獲和封存研究院等的國(guó)際組織參加了這次會(huì)議。會(huì)議中確立了二氧化碳的量化及驗(yàn)證工作組秘書處是由來自中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化研究院來輔助，根據(jù)會(huì)議中的安排，量化及驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)工作計(jì)劃是由來自中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化研究院專門提出。當(dāng)前的重點(diǎn)是確認(rèn)工作范圍內(nèi)提出的工作提案的先后順序，包含了全碳捕集與封存鏈內(nèi)的項(xiàng)目邊界及二氧化碳的量化、檢測(cè)及驗(yàn)證等。中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化研究院正組織專家學(xué)者來成立專家組從而更細(xì)致地開展工作計(jì)劃。

2.5 共性問題

ISO/TC265的第一次工作會(huì)議在2012年6月于法國(guó)的巴黎舉行，主要確立了標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的工作范圍、工作組分配及其工作范圍、標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃等[2]。這個(gè)工作組認(rèn)為，專業(yè)術(shù)語的確定可以影響到整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的解決方案、方式等的發(fā)展，特別是對(duì)封存空間與環(huán)境等地下的封存系統(tǒng)特別重要。能源損耗部分包含了碳捕集與封存過程的能源損耗評(píng)測(cè)方式，對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行能源損耗評(píng)測(cè)不去影響對(duì)每個(gè)過程的能源損耗測(cè)評(píng)，而是為了對(duì)每個(gè)部分的能源損耗可以壓縮的部分開展分析并界定每個(gè)過程的范圍，進(jìn)而避免重復(fù)計(jì)入交叉部分。風(fēng)險(xiǎn)測(cè)評(píng)及管理中包括了封存期限內(nèi)的安全，風(fēng)險(xiǎn)減弱、預(yù)防與監(jiān)控等適用方式的定義及分類、效率等，識(shí)別出可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)與國(guó)際風(fēng)險(xiǎn)的管理框架。

3 結(jié)語

總之，碳捕集與封存技術(shù)有十分廣闊的應(yīng)用前景，有一個(gè)規(guī)模較大的潛在市場(chǎng)。我國(guó)是一個(gè)排碳大國(guó)，應(yīng)該對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深層次的研究并開展有關(guān)工程項(xiàng)目的實(shí)踐，為我國(guó)碳市場(chǎng)的發(fā)展保駕護(hù)航。

[1]楊磊.碳捕捉與封存技術(shù)淺論[J].應(yīng)用能源技術(shù),2014,(01):11-14.

[2]夕月.碳捕捉與封存低碳經(jīng)濟(jì)下的技術(shù)大爆發(fā)[J].綠色中國(guó), 2014,(14):54-57.

張彥欣（1983—），女，漢，河北定興，工程師，（工程）碩士，研究方向：環(huán)境保護(hù)。