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1、什么是碳封存?
碳捕集、利用与封存(碳捕集) , 是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来 , 加以利用或注入地层以实现永久减排的过程 。
碳封存 , 是指通过技术手段将捕集的二氧化碳注入深部地质储层 , 从而实现与大气长期隔绝的过程 。 按照封存位置不同 , 可分为陆地封存和海洋封存;按照地质封存体的不同 , 可分为咸水层封存、枯竭油气藏封存等 。
生物质能和空气中直接碳捕集与封存作为负碳技术受到了高度重视 。 前者是指将生物质燃烧或转化过程中产生的碳进行捕集、利用或封存的过程 , 后者则是直接从大气中捕集碳 , 并将其利用或封存的过程 。
2、目前全球碳封存潜力如何?
理论上 , 全球二氧化碳陆上封存容量为6~42万亿吨 , 海底封存容量为2~13万亿吨 , 因此全球封存容量为8~55万亿吨 。
在所有封存类型中 , 深部咸水层封存占据主导位置 , 其封存容量占比约98% , 且分布广泛 , 是较为理想的CO2封存场所 。 油气层由于存在完整的构造、详细的地质勘探基础等条件 , 是适合CO2封存的早期地质场所 。
【全球和主要国家碳封存潜力有多大?】
3、主要国家碳封存量
(1)中国
中国地质封存潜力约为1.21~4.13万亿吨 。 油田主要集中于松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地 , 通过强化石油开采技术可以封存约51亿吨 。
气藏主要分布于鄂尔多斯盆地、四川盆地、渤海湾盆地和塔里木盆地 , 利用枯竭气藏可以封存约153亿吨 , 通过强化天然气开采技术可以封存约90亿吨 。 深部咸水层封存容量约为2.42万亿吨 , 其分布与含油气盆地分布基本相同 。
其中 , 松辽盆地(6945亿吨)、塔里木盆地(5528亿吨)和渤海湾盆地(4906亿吨)是最大的3个陆上封存区域 , 约占总封存量的一半 。 除此之外 , 苏北盆地(4357亿吨)和鄂尔多斯盆地(3356亿吨)的深部咸水层也具有较大的封存潜力 。
(2)亚洲其他国家
除中国外 , 亚洲其他国家地质封存潜力约为4900~5500亿吨 。
日本的地质封存潜力约为1400亿吨 , 主要分布在日本岛屿周围面积较大的沉积盆地 , 包括东京湾盆地、大阪湾盆地、九州地区北部区域以及伊势湾盆地 。
韩国深部咸水层的封存潜力约为9.4亿吨 , 其中北平盆地的封存潜力约为9亿吨、浦项盆地的封存潜力约为0.4亿吨;韩国含油气盆地主要为油藏 , 其中乌龙盆地油藏的碳封存潜力约为30亿吨、济州盆地约为235亿吨、群山盆地约为3亿吨 。
印度尼西亚、泰国、菲律宾和越南总封存潜力约为540亿吨 。
(3)北美
北美地质封存潜力约为2.3~21.53万亿吨 。 根据美国地质调查局(USGS)对美国36个盆地的单个储存评估单元进行地质构造技术可封存容量的评估 , 平均每个盆地封存容量约为3万亿吨 。
全球碳捕集与封存研究院认为美国拥有2~21万亿吨封存潜力 。 北美碳封存图册显示 , 美国和加拿大含油气盆地碳封存潜力分别为1200亿吨和160亿吨 , 咸水层封存潜力分别为16100~201550亿吨和280~2960亿吨 。
墨西哥的咸水层封存潜力超过1000亿吨 。
(4)欧洲
欧洲地质封存潜力约为5000亿吨 。 欧洲含油气盆地主要分布于北海、西欧和东欧 , 咸水层盆地则主要分布于西欧和东欧 。
根据欧盟GeoCapacity项目评估结果 , 欧洲含油气盆地的碳封存潜力为300亿吨 , 深部咸水层的封存潜力为3250亿吨 。
据Anthonsenetal.保守估计 , 欧洲25个国家的油气藏、咸水层和煤层封存潜力约为1260亿吨 。
(5)大洋洲
澳大利亚地质封存潜力约为2200~4100亿吨 。 澳大利亚共有65个适合碳封存的沉积构造 , 潜在的碳封存沉积盆地主要分布于沿海和中部地区 。
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 。