國家能源集團泰州電廠：打造煤電CCUS技術、運營“雙標桿”
來源：中國能源新聞網 時間：2024-08-14 16:45
王維家
中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化。黨的二十屆三中全會強調：“必須完善生態文明制度體系，協同推進降碳、減污、擴綠、增長”。
2024年8月15日是第二個全國生態日，國家能源集團泰州發電有限公司（以下簡稱“泰州電廠”）50萬噸/年CCUS項目也將實現連續安全生產440天。
“2023年6月投產的場景還歷歷在目，一年多來，我們突出現場導向，時刻緊盯CCUS項目生產運營中的薄弱點、提升點，精心打磨，優化創新，努力全面實現各項預期目標，把示范工程的示范效果最大化發揮出來。”項目負責人龔海艇的介紹簡潔干脆，卻充滿力量。
截至目前，這個項目已集合“捕集規模”“綜合能耗”“市場化消納占比”“連續運轉時間”等多項紀錄于一身，實現社會、經濟“雙效益”，成為煤電CCUS技術、運營“雙標桿”。
收獲背后，是泰州電廠引領煤電綠色低碳發展的孜孜以求和銳意進取。
直面問題，確定“技術降本、創新拓市”的運營策略
“主任，這幾天的CO2銷售量降得挺多，特別是干冰廠那一塊，比前一段降了快一半了。”2023年10月末的一天，泰州電廠負責CO2銷售的小季向主任老白“訴苦”。
進入秋季，伴隨氣溫一道走低的，還有市場對于干冰的需求，而干冰制作恰恰是CO2目前最主要的市場化消納方式之一，在泰州電廠CO2銷售中占比超6成。
相較于其他行業，煤電CCUS原料氣CO2含量低（約在12%左右，化工等行業原料氣含量多在80%以上），生產捕集成本相對更高，在市場競爭中處于劣勢，疊加近年來新建CCUS項目密集投產，CO2產能增速遠大于需求增速，市場“供大于求”愈演愈烈。
老白是營銷老兵了，這么多年來，賣過電、賣過熱、賣過粉煤灰，而賣CO2還真是頭一回，此刻的他也是一籌莫展。
“捕集系統的穩定性還是有問題，低負荷產量上不去，熱耗電耗高不少。”“從現在這個消納結構來看，干冰的淡旺季就是CO2需求的淡旺季，我們此前對這種季節性的銷售困難考慮不足。”“我去咨詢過了，碼頭CO2接卸需要危化品資質，辦理起來周期挺長。”當天下午，該廠計劃與營銷管理部、重大項目建設辦公室、運行部、設備管理部幾個部門聚在一塊，緊盯著“現場現實現在”，羅列形成一張“問題清單”。
也正是對照這張“問題清單”，泰州電廠確定了“技術降本、創新拓市”的CCUS項目運營策略，并細化制定了生產、銷售各項措施。
降本增收才能創造效益，效益是可持續運營的前提，眼前這道坎，泰州電廠CCUS項目人必須得邁過去，也一定邁得過去。
精心打磨，成為“能效領先、穩定可靠”的技術標桿
“胺液是CCUS捕集系統的核心，在生產過程中，由于氧化、熱降解、煙氣攜帶等原因，胺液中胺濃度逐漸降低，熱穩定性鹽、不溶性灰分等雜質持續積累，從而導致捕集效率下降、能耗上升，因此，‘技術降本’頭一個要解決的就是胺液問題。”龔海艇介紹道。
項目人員對在運吸收劑胺濃度、抗氧化劑濃度和熱穩定性鹽、金屬離子含量等關鍵指標開展跟蹤監測，掌握變化趨勢特點，協同集團內部的新能源院做好包括升級抗氧化劑、補充定制比例吸收劑等在內的胺液優化工作，確保吸收劑各個胺比例保持最佳并長期穩定，提升整體性能。同時，通過研究論證，優選樹脂離子交換技術進行胺液在線除鹽，胺液中熱穩定性鹽濃度從6.5%降至1.07%，去除率達83.5%。
在胺液優化的同時，項目人員跟蹤壓縮、制冷等高能耗輔機，分析環境溫度、負荷產量等因素對其造成的能耗影響，優化不同工況下的輔機運行方式，通過這些工作，項目整體捕集熱耗下降4%，電耗下降3%。
2023年11月14日，經中國計量科學研究院測定，泰州電廠50萬噸/年CCUS項目所有性能指標均優于國家發改委考核目標，達到行業領先水平，其中電耗數據“遙遙領先”。
煤電CCUS“技術標桿”，實至名歸。
創新引領，拓寬“深層多元、耦合區域”的消納途徑
目前，CO2的市場化消納主要集中在干冰制作、焊接保護和油田驅油，經濟附加值和循環效率不高，且需求增速遠低于產能增速。而CO2在化工、農業等領域的消納技術研究雖有一定進展，但受制于前期投資、生產成本等因素，還尚未實現大規模商業應用。
“大家都喜歡把市場比喻成一塊蛋糕，‘惡性內卷’無底線打價格戰在短時間內可能保住份額，但終究不是長久之計，最終會毀掉整個行業。開拓消納，做大蛋糕才能促推整個CO2市場良性發展。”老白的這番見解犀利又通透。
聚焦“創新拓市”，泰州電廠雙管齊下。一方面，全力穩固既有用戶。營銷人員主動對接現有焊接保護、干冰制造等客戶，根據用量需求調整產銷計劃，在“微利”前提下適當給予價格優惠，增加客戶黏性。2024年年初，建設了緩沖罐解決液態CO2輸送至干冰廠易氣化問題，助力客戶提升生產經營效益，擦亮公司口碑品牌。另一方面，加快創新利用場景。2023年下半年，營銷人員深度調研臨近的化工園區，以CO2大規模化工領域應用為方向，聯手科研院所、領軍企業開展CO2溫和條件下活化轉化技術攻堅，現在已經有多個項目進入中試，一家企業已在建設配套化工原料生產線。2024年4月份，泰州電廠又牽頭召開CO2農業應用場景研討會，探索CO2富碳種植應用路徑，努力把新型消納利用路徑走得更寬。
截至目前，泰州電廠CCUS項目產出的CO2實現100%消納利用并實現穩健盈利，其中市場化消納占比超90%。“為進一步降低物流成本，擴大覆蓋半徑，我們正加快開辟CO2水運通道，后續我們的CO2可以銷售到浙江、福建，甚至到海外，這個項目的價值創造能力將更強”。老白介紹道。
CO2消納創新，泰州電廠正期待更大突破。
著眼未來，爭當“低碳改造、碳鏈攻關”的行業先鋒
2023年，我國CO2排放總量超120億噸，燃煤發電仍是現階段我國碳排放的最主要來源，占比超4成。泰州電廠50萬噸/年CCUS項目實現社會、經濟“雙效益”，有力印證了煤電CCUS的可行性，為行業“雙碳”提供了重要參考和可行路徑。
近日，國家發改委、國家能源局聯合印發《煤電低碳化改造建設行動方案（2024—2027年）》，明確提出了生物質摻燒、綠氨摻燒和CCUS三種煤電低碳化改造建設技術路線。泰州電廠堅決、迅速、高效落實相關部署要求，立足50萬噸/年CCUS項目經驗，開展包括“單臺機組全煙氣碳捕集”“多種生物質摻燒耦合大規模碳捕集”等路線在內的可行性研究，力爭“走在前”打造低碳化改造樣板，為國內11.7億千瓦的煤機提供示范。
創新是企業的責任，著眼CCUS未來，泰州電廠正著力發揮主體和平臺作用，聯手地方政府、科研院所、領軍企業，開展涵蓋“捕碳、固碳、運碳、用碳”在內的全鏈條技術攻堅，共同呼吁倡導“碳排放指標核算”等政策體系優化。同時結合區域產業結構，探索構建“高附加值、高循環率”的碳經濟體系，引領并加速CCUS技術在國內的普及與發展。
“‘雙碳’是全社會的共同目標，CCUS發展也需要跨行業、多領域的共同攻堅、齊心協力。在這個進程中，我們將強化責任擔當，深化創新驅動，做好CCUS領頭人和探索者。”泰州電廠總工程師展望道。
風勁帆滿海天闊，綠水青山景色綺。可以預見，煤電與CCUS，將會在泰州電廠進一步碰撞融合，實現技術效益和經濟效益的持續放大，更加清潔高效、綠色多元的中國煤電也必將在“雙碳”進程和中國式現代化進程中發揮更大作用，展現更強作為。
責任編輯：許艷
