美國能源部疫情中強化支持CCUS項目:提供1.31億美元資助多個研發和工程設計項目

2020-4-29 23:55 來源: Captureready |作者: GDCCUSC


    4月24日,美國能源部確定提供1.31億美元資助多個CCUS研發項目[1]。這筆1.31億美元的資助可分為兩個部分。其中,4600萬美元用于支持燃煤或燃氣電廠的二氧化碳捕集技術的前端工藝設計。被資助的項目主要分為兩類:一是工業碳捕集技術前端工藝設計研究;二是工程規模的可變燃燒后碳捕集技術測試。

    另一部分8500萬美元用于支持CarbonSAFE[2]項目三階段。主要目的是加速CCUS項目區域化部署。被資助的5個項目[3]分別是伊利諾伊州Illinois Storage Corridor項目,新墨西哥州的San Juan Basin CarbonSAFE項目三期,密西西比州的ECO2S項目,北達科他州的North Dakota CarbonSAFE項目三期,以及懷俄明州的Wyoming CarbonSAFE項目三期。該部分資助的主要有兩個目的:一是識別和評估經濟可行且安全的商業化地質封存場地;二是二氧化碳捕集純化技術的經濟技術評價。

    美國在CCUS部署方面是全球的領先者,截至2019年底,美國擁有10個大型CCUS項目,每年捕集超過2500噸二氧化碳[4]。CCUS項目在美國得以蓬勃發展的最主要原因是美國政府發布并不斷優化的45Q稅收減免政策[5],最新的45Q政策規定,凡是采用咸水層封存的CCUS項目,給于50美元美元/tCO2的補貼;對于采用提高石油采收率(CO2-EOR)的CCUS項目,給于35美元/tCO2的補貼。這極大的提高了高排放企業建設CCUS項目的積極性。除45Q政策外,美國聯邦政府還有一些其他積極的政策措施在實施,如國會近期提交了多項CCUS支持法案,包括提出了重要的額外融資機制支持CCUS項目發展,加強CCUS項目基礎設計建設等[6]。

    受疫情影響,實際上美國的政治經濟環境頗為動蕩,但美國能源部在這個特殊時期仍然堅持推進CCUS工作,落實資金以支持CCUS規劃部署。部分被資助的項目在前期已經開展了大量工作并取得了相應成果,如Illinois Storage Corridor項目的前期工作主要聚焦在封存地地層描述,油藏注入數值模擬,風險管理系統開發,地質監測系統開發等方面,并通過前期的試驗項目,開發了雙水平井注入開發等特殊技術[7]。SanJuan Basin CarbonSAFE項目在二氧化碳儲運(尤其是管道,以及分散運輸),長期地質封存監測等方面取到了豐碩成果[8]。NorthDakota在全流程CCUS項目商業化和經濟技術評價方面開展了較多研究,并且針對封存地篩選,綜合考慮經濟技術相關因素,建立了最合適的篩選流程[9]。

部分被資助項目介紹

1.Illinois Storage Corridor項目
    該項目由伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校牽頭建設兩個CCUS封存項目,一個位于One Earth能源公司乙醇生產廠附近,該項目處于可行性研究階段;另一個位于Prairie國家電力公司附近,該項目處于前端工藝設計階段。Illinois Storage Corridor項目最終希望實現每年650萬噸的二氧化碳封存量。目前總投資2500萬美元,其中包括美國能源部的1800萬美元資助。

2.San Juan Basin CarbonSAFE項目三期
    該項目由新墨西哥礦業及科技學院牽頭,以新墨西哥州西北部裝機規模為847兆瓦的San Juan燃煤發電廠進行綜合商業規模的CCUS項目建設。項目目標為每年實現600-700萬噸的二氧化碳捕集量,其中200萬噸二氧化碳直接封存于20英里外的封存地,剩下的二氧化碳通過管道運輸至Permian盆地,開展CO2-EOR。目前項目總投資2200萬美元,其中包括美國能源部的1750萬美元資助。

3.ECO2S項目
    由南方各州能源理事會(Southern States Energy Board)牽頭,共計16所高校、實驗室和私人企業聯合在密西西比建立二氧化碳封存設施。該項目將總計每年從Ratcliffe電廠、Daniel電廠、Miller電廠捕集2250萬噸二氧化碳。目前Daniel電廠的CCS項目已經進入前端工藝設計階段,Ratcliffe電廠、Miller電廠還處于可行性研究階段。項目總投資約2360萬美元,其中包括美國能源部給Daniel項目的1750萬美元資助。

4.North Dakota CarbonSAFE項目三期
    由北達科他大學能源與環境研究中心(University of North Dakota Energy & Environmental Research Center)牽頭開展項目工作。作為Minnkota電廠CCS項目的延續,該項目計劃從Minnkota電廠裝機容量為455兆瓦的2號幾組,每年捕集300萬噸二氧化碳,并運送附近的兩個潛在封存地就行封存。目前項目總投資2500萬美元,包括美國能源部的1700萬美元的資助。

5.Wyoming CarbonSAFE項目三期
    該項目由美國懷俄明大學(University of Wyoming)牽頭,基于Basin電力公司的Dry Fork電廠(美國最新的商業規模的大型燃煤電廠之一),開展年捕集量為220萬噸的CCUS項目,捕集到二氧化碳將運送到電廠附近的3個潛在封存點進行封存。目前總投資約1900萬美元,其中包括美國能源部的1500萬美元資助。

    上述5個項目總計投資8500萬美元,由美國國家能源技術實驗室(National Energy Technology Laboratory,NETL)整體負責。

[1] DoE, 2020. U.S. Department of Energy Announces $131 Million forCCUS Technologies. https://www.energy.gov/articles/us-department-energy-announces-131-million-ccus-technologies
[2] CarbonSAFE是美國能源部早先發布的FOA,全稱是Carbon Storage Assurance Facility Enterprise,第一階段主要是CCUS項目可行性研究,第二階段是加速CCUS區域部署,第三階段是碳封存保障設施事業。
[3] DoE, 2020. Project selections. https://www.energy.gov/fe/foa-1999-project-selections
[4] GCCIS, 2020. Global Status Report 2019.  https://www.globalccsinstitute.com/resources/global-status-report/
[5] Cooper Mckim, 2020. Carbon Capture Storage Project Gets Funding ForNext Stage. https://www.wyomingpublicmedia.org/post/carbon-capture-storage-project-gets-funding-next-stage#stream/0
[6] Brad Page, 2020. US leads new wave of carbon capture and storagedeployment. https://thehill.com/opinion/energy-environment/476783-us-leads-new-wave-of-carbon-capture-and-storage-deployment?amp=&from=singlemessage
[7] Scott McDonald, 2017. Illinois Industrial Carbon Capture & StorageProject[R]. Eliminating CO2 Emissions from the Production of Bio Fuels - A‘Green’ Carbon Process.
[8] Drew Haerer, 2009. Evaluatingthe impacts and capabilities of long term subsurface storage in the context ofcarbon sequestration in the San Juan basin, NM and CO[J]. Energy Procedia.2009(1):2991-2998.
[9] Wesley D, 2019. The North Dakota integrated carbon storage complexfeasibility study[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control. 2019(84):47-53.

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