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1“已知的技术选项”指技术中存在的操作或在试验工厂阶段目前,缓解方案讨论中引用的焦油。它不包括任何新技术。需要深厚的技术突破。已知的技术选项解释焦油和几个缓解场景包括CCS
2存储二氧化碳的地质矿物碳酸盐不包括深碳酸化作用或海洋存储与增强碳酸盐中和在第六章讨论(第7.2节)。
3盐水地层与地层沉积岩饱和水含有高浓度的溶解盐。他们是广泛的,包含大量的水不适合农业或人类食用。因为地热能源的使用可能会增加,潜在地热区域可能不是适合二氧化碳存储(参见5.3.3节)。
1“已知的技术选项”指技术中存在的操作或在试验工厂阶段目前,缓解方案讨论中引用的焦油。它不包括任何新技术。需要深厚的技术突破。已知的技术选项解释焦油和几个缓解场景包括CCS
2存储二氧化碳的矿物碳酸盐不包括深地质碳化或海洋存储与增强碳酸盐中和在第六章讨论(第7.2节)。
3盐水地层与地层沉积岩饱和水含有高浓度的溶解盐。他们是广泛的,包含大量的水不适合农业或人类食用。因为地热能源的使用可能会增加,潜在地热区域可能不是适合二氧化碳存储(参见5.3.3节)。
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- 图SPM.1。可能的CCS系统原理图显示CCS的来源可能是相关的,运输和储存二氧化碳的选项(CO2CRC礼貌)。
排放(参见图SPM.1)(章节1.2,1.4,2.2,表2.3)。
4所示。通过CCS的净减少向大气中排放取决于二氧化碳捕获的分数,增加二氧化碳生产造成损失的整体效率发电厂或工业过程由于捕获所需的额外能源,运输和储存、运输的任何泄漏和二氧化碳的一部分保留在长期存储。现有技术捕获约85 - 95%的二氧化碳捕获工厂加工。电厂配备一个CCS系统(提供海洋地质或存储)需要大约10-40 % 4更多的能量比等效输出没有CCS的植物,其中大多数是捕获和压缩。安全存储,最终的结果是与CCS电厂可能减少二氧化碳排放到大气中约80 - 90%相比,植物没有CCS(参见图SPM.2)。在某种程度上,从蓄水库可能发生泄漏,保留一部分被定义为累积的分数的注入的二氧化碳量保留在指定的一段时间。CCS系统与存储矿物碳酸盐需要60 -
参考植物
植物,CCS
□捕获
避免二氧化碳
二氧化碳的捕获
图SPM.2。从发电厂的二氧化碳捕获与封存。产生的二氧化碳增加生产的整体效率损失电厂由于捕获所需的额外能源,运输和储存和运输的任何泄漏导致更大数量的“二氧化碳生产单位产品”(低杆)相对于参考植物(上条)没有捕获(图8.2)。
4反映了三种类型的发电厂:范围bet雷竞技 联合循环电厂,11 - 22%范围,为煤粉植物,24 - 40%,整体煤气化联合循环电厂,14 - 25%。
180%的能量超过植物没有CCS等效输出。(部分1.5.1 1.6.3 3.6.1.3 7.2.7)。
CCS技术的当前状态是什么?
5。有不同类型的二氧化碳捕获系统:二次燃烧,燃烧前捕获与oxyfuel燃烧(图SPM.3)。二氧化碳的浓度在气流,气流的压力和燃料类型(固体或气体)是重要的因素在选择捕获系统。燃烧后捕获二氧化碳的发电厂特定conditions5下在经济上是可行的。它是用来捕获二氧化碳的一部分烟气的现有的发电厂。的二氧化碳分离天然气加工工业,使用类似的技术,在一个成熟的market6运营。预燃室所需的技术获得广泛应用于肥料制造业和制氢。虽然初始燃料预燃室的转换步骤更复杂和高成本,更高浓度的二氧化碳气体流和更高的压力使分离更容易。Oxyfuel燃烧在演示phase7并使用高纯度氧气。这导致气体流和高二氧化碳浓度,因此,在简单的分离二氧化碳和能源需求增加的氧气从空气中分离(章节3.3,3.4,3.5)。
6。管道是首选运输大量的二氧化碳距离约1000公里。数量小于一个几百万吨的二氧化碳每年或海外更大的距离,船只的使用,在适用情况下,可以在经济上更有吸引力。管道运输二氧化碳是一个成熟的市场技术(在美国,超过2500公里的管道运输每年40多MtCO2)。在大多数天然气管道,压缩机在上游端驱动流,但是一些管道需要中间压缩机站。干燥的二氧化碳不腐蚀管道,即使二氧化碳包含污染物。二氧化碳包含水分,防止腐蚀是移除二氧化碳流,避免建设管道的腐蚀的成本吗
图SPM.3。捕获系统的示意图表示。燃料和产品显示oxyfuel燃烧,燃烧前捕获(包括氢和化肥生产),燃烧后和工业二氧化碳的来源(包括天然气加工设施和钢铁和水泥生产)(根据图3.1)(礼貌CO2CRC)。
5“特定条件下经济可行”意味着使用的技术很好理解和选择的商业应用,如在一个有利的税收制度或一个利基市场,处理至少0.1 MtCO2一年级,很少有(小于5)复制的技术。
6“成熟市场”意味着技术现在在操作与全球商业规模的多个复制技术。
7“演示阶段”意味着技术一直在建造和运营一个试验工厂的规模,但进一步发展技术之前需要准备一个全面的系统的设计和施工。
图SPM.4。概述地质存储选项(根据图5.3)(礼貌CO2CRC)。
图SPM.4。概述地质存储选项(根据图5.3)(礼貌CO2CRC)。
耐腐蚀材料。航运的二氧化碳,类似于运输液化石油气体,在特定条件下经济上可行的,但目前由于在小范围内进行有限的需求。二氧化碳也可以由铁路和公路运输,但它不太可能,这些可以吸引大规模二氧化碳运输的选项(部分4.2.1,准备4.2.2 4.3.2,图4.5,4.6)。
7所示。存储二氧化碳的深,在岸和离岸地质结构使用许多相同的技术,已经开发的石油和天然气行业,已经被证明是经济上可行的在特定条件下对油气田和盐的形成,但尚未在unminable存储煤层8(参见图SPM.4)。
如果二氧化碳注入适当的盐的形成或石油或天然气领域,深度低于800 m9,各种物理和化学捕获机制将阻止它迁移到表面。一般来说,一个重要的物理俘获机制是caprock10的存在。煤层储存可能发生在较浅的深度,对二氧化碳的吸附依赖煤炭,但技术可行性很大程度上取决于煤层的渗透率。二氧化碳的组合与采油(EOR11)或存储,可能增强煤层气复苏(ECBM)从石油或可能导致额外的收入气体回收。钻井技术、注射技术,存储储层性能的计算机模拟和监测方法从现有的应用程序
8煤层,不太可能被开采,因为它太深或太薄——可能是潜在的用于二氧化碳储存。如果随后开采,存储二氧化碳会被释放。增强煤层气(ECBM)复苏可能从煤储存二氧化碳的同时提高沼气的产量。生产甲烷会使用,而不是释放到大气中(5.3.4节)。
9深度低于800 - 1000米,二氧化碳超临界和液状物密度(约500 - 800公斤m3),提供了潜在的有效利用地下存储空间,提高存储安全(5.1.1节)。
10岩石的渗透率很低,作为上部密封以防止流体的储集层。
11对于本报告,三次采油CO2-driven强化采油手段。
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- 图SPM.5。概述海洋存储的概念。在海洋“解散式”存储二氧化碳迅速溶于海水,而在“湖式”海洋储存、液体二氧化碳最初在海底(礼貌CO2CRC)。
进一步开发利用地质存储设计和操作的项目。
三个industrial-scale12存储项目操作:离岸盐形成的斯莱普项目在挪威,Weyburn的三次采油项目在加拿大,和沙拉项目在阿尔及利亚气田。其他计划(5.2.2节5.1.1,5.3,5.6,5.9.4,盒子5.1,5.2,5.3)。
8。海洋存储可能会以两种方式进行:通过注射和二氧化碳溶解到水体(通常低于1000米)通过固定管道或移动的船,或通过固定管道或通过沉淀海上平台到下面的海底深度3000米,二氧化碳在哪里密度比水,预计将形成一个“湖”,延迟溶解的二氧化碳到周围的环境中(参见图SPM.5)。海洋存储及其生态影响phase13仍在研究。
溶解和分散的二氧化碳将成为全球碳循环的一部分,最终与大气中的二氧化碳的平衡。在实验室实验中,小型海洋实验和模型模拟,相关的技术和物理和化学现象,其中包括,值得注意的是,增加酸度(低pH值),它们对海洋生态系统的影响,研究了一系列海洋存储选项(6.1.2节中,6.2.1,6.5,6.7)。
9。二氧化碳的反应与金属氧化物、硅酸盐矿物和丰富的可用少量废物流,产生稳定的碳酸盐。这项技术目前处于研究阶段,但某些应用程序在使用废物流在示范阶段。自然的反应非常慢,必须增强预处理的矿物质,这目前非常能源密集型(部分7.2.1、7.2.3 7.2.4,框7.1)。
12“工业化”是指每年的1 MtCO2。
13“研究阶段”意味着在基础科学理解,概念设计阶段的技术目前在实验室或测试或实验室规模和没有被证明在一个试验工厂。
10。工业uses14捕获二氧化碳的气体或液体或作为原料的化学过程,生产有价值的含碳产品是可行的,但预计不会造成显著的减少二氧化碳的排放。
二氧化碳的工业用途的潜力很小,而二氧化碳通常是保留在短时间内(通常是几个月或几年)。流程使用捕获二氧化碳作为原料代替化石碳氢化合物并不总是达到生命周期净减排(部分7.3.1、7.3.4)。
11。CCS的组件在不同的发展阶段
(见表SPM.2)。完成CCS系统可以由现有成熟的技术或经济上可行的在特定的条件下,虽然整个系统的发展状态可能小于它的一些单独的组件。
结合经验相对较少的二氧化碳捕获、运输和储存成一个完全集成的CCS系统。大型发电厂利用CCS(主要的潜在应用利息)仍然实现(部分1.4.4,3.8,5.1)。
什么是地理来源之间的关系和储存二氧化碳的机会吗?
12。大点的二氧化碳来源主要集中在靠近主要的工业和城市地区。许多这样的来源是300公里的区域内潜在holdformations适合地质存储(参见图SPM.6)。初步研究表明,在全球范围内,一个小比例的大点光源接近潜在海洋存储位置。
CCS组件 |
CCS技术 |
研究阶段13 |
演示阶段7 |
经济上可行的在特定条件下5 |
成熟的市场6 |
捕获 |
燃烧后 |
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