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趙軒:CO2地質(zhì)埋存的影響 57

CO2地質(zhì)埋存的影響

編譯:趙軒(中國石油大學(xué)(北京))

審校:張超(勝利測(cè)井公司資料解釋研究中心)于各國的排放上限、氣候變化情況、政策以及經(jīng)濟(jì)支付能力。

圖1展示了對(duì)美國和全球從1990年到2030年間燃燒化石能源所造成CO2釋放量的計(jì)量和預(yù)測(cè)情況。京都議定書要求發(fā)達(dá)國家自2008年開始要使CO2排放量比1990年的水平減少5%。為滿足這一要求,大量CO2必須被合理封存起來(表1和圖1)。

表1 超出京都議定書所規(guī)定量的CO2量

(單位:109t)

年份200820102015202020252030

美國1 321 481 852 212 693 21

世界7 358 3310 6913 0015 2917 70

摘要 本文以京都議定書所規(guī)定的排放量作為底線,研究了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、法規(guī)問題以及在美國實(shí)施CO2地質(zhì)封存的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);同時(shí)還評(píng)價(jià)了京都議定書中有關(guān)埋存所有多余的CO2對(duì)氣候變化的潛在影響。阻礙實(shí)施CO2地質(zhì)封存這一舉措的主要因素是缺乏一套完整的規(guī)定體系。然而,所有法規(guī)問題都要受注入過程本身的客觀條件和經(jīng)濟(jì)能力所支配。本文分析了將CO2注入廢棄油氣藏、含鹽水層以及不可采煤層的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。研究表明,在沒有明確CO2地下埋存的潛在性技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)與花費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源利用的影響時(shí),不可能制定出任何完

善的相關(guān)法規(guī)。據(jù)估計(jì),在美國按京都議定書的規(guī)定實(shí)施CO2封存每年將會(huì)花費(fèi)超過1萬億美元。即使在過去100年內(nèi)全球溫度所上升的0 7 全由人為釋放的CO2所致,但通過埋存超過1990年CO2水平的95%而改善的全球溫度情況卻微乎其微。地球上變化莫測(cè)的氣候令實(shí)施該舉措的效果變得難以確定。本文就具有商業(yè)規(guī)模的CO2地質(zhì)封存措施對(duì)于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及全球氣候變化的潛在影響進(jìn)行了客觀實(shí)際的研究和分析。該分析成果可用于CO2地質(zhì)封存工程的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞 CO2地質(zhì)封存 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 封存政策 風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

圖1 美國和世界的CO2排放量

DOI:10 3969/j.issn.1002-641X 2010 9 017

通常認(rèn)為廢棄的油氣儲(chǔ)藏、深層含鹽水層和不可采煤層是最合適的CO2封存場(chǎng)所。候選儲(chǔ)層的標(biāo)準(zhǔn)包括注入率、儲(chǔ)存能量和封存持久性。推薦的

最小深度是800m,以保證飲用水層的安全。在此深度下,CO2達(dá)超臨界狀態(tài)(CO2臨界壓力1070psi,臨界溫度87 9 ),其密度為600~800kg/m,最適于儲(chǔ)存。最大深度最好不超過3300m以保證合理的壓縮花費(fèi)。

石油工業(yè)利用注CO2提高采收率(EOR)法,3

1 引言

由于全球?qū)δ茉葱枨蟮牟粩嘣黾?不管具有 碳的零排放!的可再生能源發(fā)展得多么好,以碳元素為主的化石燃料在近幾十年的能源消耗中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。地質(zhì)封存以其巨大的地下容量以及相對(duì)成熟的技術(shù)是碳儲(chǔ)存的首選方案。燃煤電廠的CO2排放量占需要埋存的CO2總量的40%。但在

2

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