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二氧化碳捕集与封存成本估算

一、假想项目

在我国，化石燃料主要用于电力、交通运输和化工等行业。而交通运输业用能较分

散，不易大规模捕集二氧化碳；所以，电力和化工是我国控制二氧化碳排放量的重点行业。

由于海洋封存还仅停留在实验室研究阶段，在本文中也未考虑，仅考虑EOR（强化石油开采）、

ECBM（强化煤层气开采）和Aqufier（深部盐水层封存）。本文共假想了8个中国CCS项

目。这些CCS项目有如下假设：1.原料均为煤；2.所有CCS项目都采用燃烧后脱碳技术，

吸收剂为MEA；3.国内燃煤机组的运行小时数为5500小时，即负荷运行系数为5500/(24×

365)=0.63；4.合成氨厂负荷运行系数为0.85；5.燃煤电厂的CO2排放因子为0.81kg/KWh，

合成氨厂的CO排放因子为3.8t/t氨；6.采用管道运输CO；7.EOR和ECBM的封存量不大

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于现行项目的最大封存量，100Mt/y，深部含盐水层封存则不受此限制。

表1假想ccs项目

注释:EOR

二、CCS项目成本分析

2.1总论

CCS项目按照过程可分为捕集、压缩、运输和封存四个主要过程。有些文献也将压缩

过程合并到捕集过程中。IPCC、Hendriks、David等对CCS项目进行了经济性分析，

本文将主要参考这些研究成果对中国假想的CCS项目进行成本分析。

Hendriks研究了燃烧后脱除CO2的各种过程的碳捕集成本，得出：

对于煤基合成氨厂，变换后的合成气要进行脱硫、脱碳处理而获得氢气，脱硫、脱碳剂

均为MEA。脱硫过程中，合成气中大约30-40％的CO也会随着HS和SO等硫化物一起

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脱除；而在随后的脱碳过程中60-70%的CO2会以纯CO2的形式被脱除。对于60万吨

合成氨厂，仅有52％的CO2被捕集，所有的CO2均可以来自脱碳过程产生的纯CO2，因

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此其捕集成本为4.7$/tCO2。对于40万吨合成氨厂，有78％的CO2要被捕集，假定65

％的CO2来自脱碳过程产生的纯CO2气，其余13％的CO2来自脱硫尾气，即CO2和硫

化物的混合气。因此40万吨合成氨厂的CO2捕集费用为：

(65%×4.7+13%×56.6)/(65%+13%)=13.4$/tCO2

David对CO压缩、运输和封存等进行了深入研究。本文利用David的公式对我

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国假想CCS项目压缩、运输和封存等过程的成本进行了分析。压缩过程假定初压0.1MPa，

终压15MPa；分六级压缩，分别为：0.1MPa－0.24MPa，0.24MPa－0.56MPa，0.56MPa

－1.32MPa，1.32MPa－3.12MPa，3.12MPa－7.38MPa，7.38MPa－15MPa；前5级

为压气机做功，最后一级为压缩泵做功；电价为0.069$/kWh。运输过程中国产化因子取

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