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10条低碳新赛道,三桶油跑赢哪一条?

来源:碳客Lab 发布时间:2021-11-24


近日,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(简称《意见》)正式发布。今年两会,“碳达峰、碳中和”首次被写入政府工作报告,这意味着“双碳”上升为国家战略。进一步大力推进“双碳”工作,意味着我国能源行业将迎来巨大变革。

变革之中,往往机遇与挑战并存。无论是抓住机遇,还是应对挑战,唯“高水平科技自立自强”可以破解。在未来五年低碳能源转型中,有哪些技术值得关注呢?

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未来5年能源低碳转型10大关键技术

NO.1 海上浮式风电技术

海上浮式风力涡轮机可获得海洋深水区上方的风力资源,与底部固定型风力涡轮机相比,海面风力空间延伸了至少4倍。DNV项目报告认为,到2050年,海上浮式风力发电将占世界电力的2%。目前,葡萄牙和苏格兰两家漂浮式风电场均已投产运行。

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由于用材和供应链还不成熟,海上浮式风电能源成本远高于底部固定风力发电成本。但是通过政策激励及技术规模效应等因素推动,到2030年两者成本差距有望缩小,海上浮式风电的潜力仍然巨大。

驰骋新赛道:

中国成全球海上风电装机量最大国

7月Upstream报道,中国已经超过英国成为全球海上风电装机量最大国家。

全球风能委员会(Global Wind Energy Council - GWEC)发布的数据分析显示,2020年全球海上风电新增装机容量超过6吉瓦。中国连续三年领跑全球,新装机量超过3吉瓦,占全球新增50%以上。根据中国国家统计局发布的数据显示,截至今年6月底,中国海上风电装机量已增至11.13吉瓦,已经超过英国计划的2021海上风电装机量达到11吉瓦的目标。

中海油江苏海上风电场实现全容量投产运行

今年,中海油首个海上风电项目——江苏海上风电场实现全容量投产运行。三年前提出的“先近浅海练兵,后深远海发力,积极稳妥推进海上风电业务”迈出了关键性一步。

中海油预计整个“十四五”期间,在可再生能源领域的投资达总投资的5%-10%。未来,中海油还将通过加快百万千瓦级海上风电场建设,全力推动深远海浮式风电技术的研究与示范,全面加速新能源业务发展。

No.2 太阳能光伏(PV)技术发展

太阳能光伏是世界上发展最快的可再生电力能源,DNV报告预计光伏发电会从2019年的8亿兆瓦时扩大30倍至2050年的220亿兆瓦时。

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新光伏技术的推动将使太阳能光伏发电成为未来十年最低成本电源。

驰骋新赛道:

装机量最高,中国成全球“光伏龙头”

中国的光伏装机总量自2015年起就一直居全球第一。2020年新增光伏装机量,中国再次以48.2吉瓦遥遥领先,美国19.2吉瓦新增装机位居第二。这也让全球再次认识中国作为光伏龙头的力量。

三桶油在新能源布局上对光伏都有涉猎。其中,中石化光伏发电项目总装机容量达289.39兆瓦,总发电量3.1亿千瓦时/年。

中海油旗下海油发展清洁能源公司的厂房屋顶光伏项目预计在11月下旬并网合闸正式发电,该方案预计可满足该基地75%的电力需求。

No.3 废弃物转化为原料和燃料技术

全球每年超过20亿吨城市固体废弃物(MSW)产生。通过收集垃圾填埋气(LFG)可用于发电或进一步精制成生物甲烷

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生物材料占城市固体废弃物的70%,这部分可采用沼气技术,印度在这方面推出了生物消化器技术。塑料回收方面开始发展通过热解或者溶剂催化剂将废塑料进行降解。

No.4 低碳气体的管道运输

随着全球向低碳能源过渡,工业和私人消费能源从甲烷向氢气转移,并需要管道系统来运输低碳气体和二氧化碳。

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在天然气管道基础设施上,通过修复而不是构建新管道可以减少项目风险和商业成本。

驰骋新赛道:

中石化建成国内最长氢气长输管线

中石化在气液储运和危化品储运管理方面有多年经验,目前已建成4条氢气长输管线,其中,巴陵至长岭氢气输送管线全长42公里,是国内最长氢气长输管线。

No.5 网状化高压直流输电网(HVDC)技术

由于可再生能源分散分布的特性,需要链接和整合可再生能源电力系统,用到网状化高压直流输电网技术(HVDC)。这项技术的输电网络具有传输距离长、低损耗和高度控制的优势。

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No.6 新型锂电池技术

作为可再生能源终端设施的重要组成部分,新型锂电池技术将重新进入便携式电子设备和电动汽车的应用领域。

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新型电池技术增加了电池能量密度,电子设备和电动车的电池使用持久性得到极大提升。

驰骋新赛道:

中石化新型锂电池隔膜专用料研发获突破

去年3月,中石化新型锂电池隔膜专用料研发生产取得新突破,首次实现了超高分子量锂电池隔膜专用料YEV-060F新产品的工业化生产。

No.7 新型船运技术——燃料电池与核电技术

固体氧化物燃料电池SOFC,质子交换膜燃料电池PEMFC和高温PEMFC(HT-PEMFC)是在海洋运输上最有前景的海上燃料电池技术,这些燃料电池类型的测试和评估已经在海洋运输项目中应用。新的核动力船舶应用了小模块反应器(SMRs),熔盐反应器(MSRs)技术。

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No.8 电动汽车和电网集成技术

到2050年,道路上运行的车辆将增加60%,电动汽车革命是运输业脱碳的主要驱动力。

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未来5年内,新能源乘用车电池的成本将低于80美元/千瓦时,平均车辆行驶里程高于600公里。未来5年内,充电器技术改进直流电源充电器的作用显著增加,预计车辆电网集成(V2G)服务将走出试验阶段。

No.9 绿氢生产技术

绿氢主要通过电解产生,主要包括四种技术:碱性电解(AE),阴离子交换膜(AEM),固体氧化物电解(SOE)和质子交换膜(PEM)。

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SOE技术已达到商业化开发程度,但是成熟度不及AE和PEM,成本也较高。AEM技术处于研发阶段。AE和PEM是发展最为成熟的绿氢技术。

驰骋新赛道:

中石化首个绿氢项目明年建成投产

今年,中石化第一个绿氢炼化项目——鄂尔多斯绿电制氢项目规划2022年全面建成投产。该项目设计年产能2万吨,总投资26亿元。第一阶段将包括1万吨氢气产量,由一个270兆瓦的太阳能发电站和一个50兆瓦的风电场支持。

中石化目前拥有年产350万吨氢气的产能,主要是其炼油厂的副产品灰氢,约占中国氢气总产量的14%。

No.10 新一代碳捕捉和储存技术

近年来碳捕获和封存(CCS)技术从集中于化石燃料发电领域逐步覆盖到水泥、钢铁、冶炼、氢气和氨等产业领域。


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▲世界上最大的“吸碳机”今年9月在冰岛启动

目前,二氧化碳捕获成本在15至125美元/吨二氧化碳。直接空气捕获(DAC)技术是直接从大气中捕捉二氧化碳,但通过DAC技术捕获二氧化碳花费多达600美元/吨二氧化碳,成本过高。

驰骋新赛道:

“两桶油”CCUS项目今年重大突破

今年,中海油和中石化在CCUS项目上分别实现重要突破。

今年7月,中石化启动我国首个百万吨级CCUS项目——齐鲁石化-胜利油田CCUS项目建设,涵盖碳捕集、利用和封存3个环节,建成后将成为国内最大CCUS全产业链示范基地,为国家推进CCUS规模化发展提供应用案例。

8月,中海油宣布,我国首个海上二氧化碳封存示范工程正式启动,将在南海珠江口盆地海底储层中永久封存二氧化碳超146万吨。这是我国海洋油气开发绿色低碳转型的重要一步,为我国实现“碳达峰、碳中和”目标探出了一条新路。

资料来源:DNV 《Energy Transition Outlook 2021 — TECHNOLOGY PROGRESS REPORT》、油气经纬
转自:碳客Lab


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