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國(guó)家能源集團(tuán)泰州電廠：打造煤電CCUS技術(shù)、運(yùn)營(yíng)“雙標(biāo)桿”

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-08-14 16:45

王維家

　　中國(guó)式現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化。黨的二十屆三中全會(huì)強(qiáng)調(diào)：“必須完善生態(tài)文明制度體系，協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)”。

　　2024年8月15日是第二個(gè)全國(guó)生態(tài)日，國(guó)家能源集團(tuán)泰州發(fā)電有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“泰州電廠”）50萬(wàn)噸/年CCUS項(xiàng)目也將實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全生產(chǎn)440天。

　　“2023年6月投產(chǎn)的場(chǎng)景還歷歷在目，一年多來(lái)，我們突出現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)向，時(shí)刻緊盯CCUS項(xiàng)目生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的薄弱點(diǎn)、提升點(diǎn)，精心打磨，優(yōu)化創(chuàng)新，努力全面實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)預(yù)期目標(biāo)，把示范工程的示范效果最大化發(fā)揮出來(lái)?！表?xiàng)目負(fù)責(zé)人龔海艇的介紹簡(jiǎn)潔干脆，卻充滿(mǎn)力量。

　　截至目前，這個(gè)項(xiàng)目已集合“捕集規(guī)?！薄熬C合能耗”“市場(chǎng)化消納占比”“連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間”等多項(xiàng)紀(jì)錄于一身，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)“雙效益”，成為煤電CCUS技術(shù)、運(yùn)營(yíng)“雙標(biāo)桿”。

　　收獲背后，是泰州電廠引領(lǐng)煤電綠色低碳發(fā)展的孜孜以求和銳意進(jìn)取。

直面問(wèn)題，確定“技術(shù)降本、創(chuàng)新拓市”的運(yùn)營(yíng)策略

　　“主任，這幾天的CO2銷(xiāo)售量降得挺多，特別是干冰廠那一塊，比前一段降了快一半了?！?023年10月末的一天，泰州電廠負(fù)責(zé)CO2銷(xiāo)售的小季向主任老白“訴苦”。

　　進(jìn)入秋季，伴隨氣溫一道走低的，還有市場(chǎng)對(duì)于干冰的需求，而干冰制作恰恰是CO2目前最主要的市場(chǎng)化消納方式之一，在泰州電廠CO2銷(xiāo)售中占比超6成。

　　相較于其他行業(yè)，煤電CCUS原料氣CO2含量低（約在12%左右，化工等行業(yè)原料氣含量多在80%以上），生產(chǎn)捕集成本相對(duì)更高，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，疊加近年來(lái)新建CCUS項(xiàng)目密集投產(chǎn)，CO2產(chǎn)能增速遠(yuǎn)大于需求增速，市場(chǎng)“供大于求”愈演愈烈。

　　老白是營(yíng)銷(xiāo)老兵了，這么多年來(lái)，賣(mài)過(guò)電、賣(mài)過(guò)熱、賣(mài)過(guò)粉煤灰，而賣(mài)CO2還真是頭一回，此刻的他也是一籌莫展。

　　“捕集系統(tǒng)的穩(wěn)定性還是有問(wèn)題，低負(fù)荷產(chǎn)量上不去，熱耗電耗高不少。”“從現(xiàn)在這個(gè)消納結(jié)構(gòu)來(lái)看，干冰的淡旺季就是CO2需求的淡旺季，我們此前對(duì)這種季節(jié)性的銷(xiāo)售困難考慮不足?！薄拔胰プ稍?xún)過(guò)了，碼頭CO2接卸需要?；焚Y質(zhì)，辦理起來(lái)周期挺長(zhǎng)?！碑?dāng)天下午，該廠計(jì)劃與營(yíng)銷(xiāo)管理部、重大項(xiàng)目建設(shè)辦公室、運(yùn)行部、設(shè)備管理部幾個(gè)部門(mén)聚在一塊，緊盯著“現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)在”，羅列形成一張“問(wèn)題清單”。

　　也正是對(duì)照這張“問(wèn)題清單”，泰州電廠確定了“技術(shù)降本、創(chuàng)新拓市”的CCUS項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)策略，并細(xì)化制定了生產(chǎn)、銷(xiāo)售各項(xiàng)措施。

　　降本增收才能創(chuàng)造效益，效益是可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的前提，眼前這道坎，泰州電廠CCUS項(xiàng)目人必須得邁過(guò)去，也一定邁得過(guò)去。

精心打磨，成為“能效領(lǐng)先、穩(wěn)定可靠”的技術(shù)標(biāo)桿

　　“胺液是CCUS捕集系統(tǒng)的核心，在生產(chǎn)過(guò)程中，由于氧化、熱降解、煙氣攜帶等原因，胺液中胺濃度逐漸降低，熱穩(wěn)定性鹽、不溶性灰分等雜質(zhì)持續(xù)積累，從而導(dǎo)致捕集效率下降、能耗上升，因此，‘技術(shù)降本’頭一個(gè)要解決的就是胺液?jiǎn)栴}?！饼徍ＭЫ榻B道。

　　項(xiàng)目人員對(duì)在運(yùn)吸收劑胺濃度、抗氧化劑濃度和熱穩(wěn)定性鹽、金屬離子含量等關(guān)鍵指標(biāo)開(kāi)展跟蹤監(jiān)測(cè)，掌握變化趨勢(shì)特點(diǎn)，協(xié)同集團(tuán)內(nèi)部的新能源院做好包括升級(jí)抗氧化劑、補(bǔ)充定制比例吸收劑等在內(nèi)的胺液優(yōu)化工作，確保吸收劑各個(gè)胺比例保持最佳并長(zhǎng)期穩(wěn)定，提升整體性能。同時(shí)，通過(guò)研究論證，優(yōu)選樹(shù)脂離子交換技術(shù)進(jìn)行胺液在線除鹽，胺液中熱穩(wěn)定性鹽濃度從6.5%降至1.07%，去除率達(dá)83.5%。

　　在胺液優(yōu)化的同時(shí)，項(xiàng)目人員跟蹤壓縮、制冷等高能耗輔機(jī)，分析環(huán)境溫度、負(fù)荷產(chǎn)量等因素對(duì)其造成的能耗影響，優(yōu)化不同工況下的輔機(jī)運(yùn)行方式，通過(guò)這些工作，項(xiàng)目整體捕集熱耗下降4%，電耗下降3%。

　　2023年11月14日，經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院測(cè)定，泰州電廠50萬(wàn)噸/年CCUS項(xiàng)目所有性能指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家發(fā)改委考核目標(biāo)，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，其中電耗數(shù)據(jù)“遙遙領(lǐng)先”。

　　煤電CCUS“技術(shù)標(biāo)桿”，實(shí)至名歸。

創(chuàng)新引領(lǐng)，拓寬“深層多元、耦合區(qū)域”的消納途徑

　　目前，CO2的市場(chǎng)化消納主要集中在干冰制作、焊接保護(hù)和油田驅(qū)油，經(jīng)濟(jì)附加值和循環(huán)效率不高，且需求增速遠(yuǎn)低于產(chǎn)能增速。而CO2在化工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的消納技術(shù)研究雖有一定進(jìn)展，但受制于前期投資、生產(chǎn)成本等因素，還尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。

　　“大家都喜歡把市場(chǎng)比喻成一塊蛋糕，‘惡性?xún)?nèi)卷’無(wú)底線打價(jià)格戰(zhàn)在短時(shí)間內(nèi)可能保住份額，但終究不是長(zhǎng)久之計(jì)，最終會(huì)毀掉整個(gè)行業(yè)。開(kāi)拓消納，做大蛋糕才能促推整個(gè)CO2市場(chǎng)良性發(fā)展?！崩习椎倪@番見(jiàn)解犀利又通透。

　　聚焦“創(chuàng)新拓市”，泰州電廠雙管齊下。一方面，全力穩(wěn)固既有用戶(hù)。營(yíng)銷(xiāo)人員主動(dòng)對(duì)接現(xiàn)有焊接保護(hù)、干冰制造等客戶(hù)，根據(jù)用量需求調(diào)整產(chǎn)銷(xiāo)計(jì)劃，在“微利”前提下適當(dāng)給予價(jià)格優(yōu)惠，增加客戶(hù)黏性。2024年年初，建設(shè)了緩沖罐解決液態(tài)CO2輸送至干冰廠易氣化問(wèn)題，助力客戶(hù)提升生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益，擦亮公司口碑品牌。另一方面，加快創(chuàng)新利用場(chǎng)景。2023年下半年，營(yíng)銷(xiāo)人員深度調(diào)研臨近的化工園區(qū)，以CO2大規(guī)?；ゎI(lǐng)域應(yīng)用為方向，聯(lián)手科研院所、領(lǐng)軍企業(yè)開(kāi)展CO2溫和條件下活化轉(zhuǎn)化技術(shù)攻堅(jiān)，現(xiàn)在已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)入中試，一家企業(yè)已在建設(shè)配套化工原料生產(chǎn)線。2024年4月份，泰州電廠又牽頭召開(kāi)CO2農(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景研討會(huì)，探索CO2富碳種植應(yīng)用路徑，努力把新型消納利用路徑走得更寬。

　　截至目前，泰州電廠CCUS項(xiàng)目產(chǎn)出的CO2實(shí)現(xiàn)100%消納利用并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健盈利，其中市場(chǎng)化消納占比超90%?！盀檫M(jìn)一步降低物流成本，擴(kuò)大覆蓋半徑，我們正加快開(kāi)辟CO2水運(yùn)通道，后續(xù)我們的CO2可以銷(xiāo)售到浙江、福建，甚至到海外，這個(gè)項(xiàng)目的價(jià)值創(chuàng)造能力將更強(qiáng)”。老白介紹道。

　　CO2消納創(chuàng)新，泰州電廠正期待更大突破。

著眼未來(lái)，爭(zhēng)當(dāng)“低碳改造、碳鏈攻關(guān)”的行業(yè)先鋒

　　2023年，我國(guó)CO2排放總量超120億噸，燃煤發(fā)電仍是現(xiàn)階段我國(guó)碳排放的最主要來(lái)源，占比超4成。泰州電廠50萬(wàn)噸/年CCUS項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)“雙效益”，有力印證了煤電CCUS的可行性，為行業(yè)“雙碳”提供了重要參考和可行路徑。

　　近日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024—2027年）》，明確提出了生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒和CCUS三種煤電低碳化改造建設(shè)技術(shù)路線。泰州電廠堅(jiān)決、迅速、高效落實(shí)相關(guān)部署要求，立足50萬(wàn)噸/年CCUS項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展包括“單臺(tái)機(jī)組全煙氣碳捕集”“多種生物質(zhì)摻燒耦合大規(guī)模碳捕集”等路線在內(nèi)的可行性研究，力爭(zhēng)“走在前”打造低碳化改造樣板，為國(guó)內(nèi)11.7億千瓦的煤機(jī)提供示范。

　　創(chuàng)新是企業(yè)的責(zé)任，著眼CCUS未來(lái)，泰州電廠正著力發(fā)揮主體和平臺(tái)作用，聯(lián)手地方政府、科研院所、領(lǐng)軍企業(yè)，開(kāi)展涵蓋“捕碳、固碳、運(yùn)碳、用碳”在內(nèi)的全鏈條技術(shù)攻堅(jiān)，共同呼吁倡導(dǎo)“碳排放指標(biāo)核算”等政策體系優(yōu)化。同時(shí)結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，探索構(gòu)建“高附加值、高循環(huán)率”的碳經(jīng)濟(jì)體系，引領(lǐng)并加速CCUS技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及與發(fā)展。

　　“‘雙碳’是全社會(huì)的共同目標(biāo)，CCUS發(fā)展也需要跨行業(yè)、多領(lǐng)域的共同攻堅(jiān)、齊心協(xié)力。在這個(gè)進(jìn)程中，我們將強(qiáng)化責(zé)任擔(dān)當(dāng)，深化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，做好CCUS領(lǐng)頭人和探索者。”泰州電廠總工程師展望道。

　　風(fēng)勁帆滿(mǎn)海天闊，綠水青山景色綺。可以預(yù)見(jiàn)，煤電與CCUS，將會(huì)在泰州電廠進(jìn)一步碰撞融合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益的持續(xù)放大，更加清潔高效、綠色多元的中國(guó)煤電也必將在“雙碳”進(jìn)程和中國(guó)式現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮更大作用，展現(xiàn)更強(qiáng)作為。

責(zé)任編輯：許艷