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2025-10-30 16:15
青岛日报社/观海新闻10月30日 2025年下半年,海洋地质碳封存领域迎来诸多“高光时刻”。
8月,挪威Northern Lights(北极光)项目成功完成首次二氧化碳注入与封存,这是全球首个获批的二氧化碳跨境运输并实施海底地质封存的项目,标志着全球首个面向第三方的碳封存服务项目正式投入运营。
9月,中国海油宣布,我国首个海上二氧化碳封存示范项目——恩平15-1油田碳封存项目累计封存二氧化碳突破1亿立方米,标志着我国海上二氧化碳封存技术、装备和工程能力已臻成熟。
近日,第五届离岸碳捕集、利用与封存论坛(以下简称“论坛”)在青岛举行。专家学者汇聚一堂,分享新成果、新趋势、新思路。会上,海洋地质碳封存山东省工程研究中心揭牌,落地青岛。这是我国首个省部级海洋地质碳封存科创平台,对于推动海洋地质碳封存技术研发、装备研发和工程化应用具有重要意义。
目前,全球海域共有10个国家31个海洋地质碳封存项目。“碳”路蓝海,世界各国正加快将二氧化碳“封”在海底。这背后,既是石油巨头推进能源绿色低碳转型的积极探索,也是各国应对气候变化、打开绿色发展空间的深入布局。
在这条赛道上,中国正在加快规模化布局,而青岛是全国沿海城市加快探索海洋地质碳封存路径的“先行者”之一。
海洋地质碳封存的应用场景不断拓宽
在油气开采过程中,伴随原油产出的天然气、二氧化碳等气体,在业界被称为油气田伴生气,这些伴生气的逸散,会加剧温室气体排放,导致全球气候变暖。
海洋地质碳封存是将油气开发过程中或工业碳排放源捕集的二氧化碳,以超临界状态注入到海底咸水层、开发或废弃油气藏等地质体中,实现与大气长期隔离的过程,能够在化石能源开发、利用过程中消除二氧化碳对气候的不利影响,是实现碳减排的有效途径。
“自20世纪80年代二氧化碳地质封存概念被首次提出以来,挪威、美国、英国、澳大利亚等国家的学者开展了大量理论研究,并陆续开展了海域二氧化碳地质封存潜力评价工作,支撑了后续的工程示范和商业应用。”中国地质调查局青岛海洋地质研究所高级工程师袁勇说,与陆地碳封存相比,海洋地质碳封存远离人类居住区且有海水覆盖,具有安全性高、环境风险小等特点,日益受到重视。
1996年,挪威在北海Sleipner气田实施了全球首个商业规模的海洋地质碳封存项目,该项目由挪威国家石油公司及其合作伙伴共同经营,将Sleipner Vest气田和Gudrun气田产生的二氧化碳分离,注入到北海海底咸水层,利用海底咸水层地质结构的气密性来封存二氧化碳,自启动以来,每年封存二氧化碳100万吨。
2019年启动的澳大利亚Gorgon项目,是全球年封存量最大的海域碳封存项目。该项目由雪佛龙、埃克森美孚和荷兰皇家壳牌三大石油公司共同投资,将Gorgon和Jsnsz气田产生的二氧化碳,封存在澳大利亚西北部海域的咸水层,目前每年封存二氧化碳约160万吨。
在二氧化碳捕集与封存(CCS)技术支撑下,挪威、澳大利亚等多个海洋地质碳封存项目加快应用。后来,在CCS技术基础上产生了二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,增加了二氧化碳资源化利用环节,驱油封存项目因此逐步发展起来。
这是因为,将二氧化碳注入到油层中,可以显著提高原油采收率驱动原油增产。自20世纪80年代以来,二氧化碳驱油技术已在陆地油田上得到了越来越广泛的验证。驱油封存项目将碳驱油和碳封存相结合,可以实现增产、降碳一举两得。
巴西Lula油田是全球首个开展大规模离岸二氧化碳驱油的油田,由巴西国家石油公司运营。2011年,Lula油田二氧化碳驱油项目启动。该项目将伴生气中的二氧化碳直接在采油平台进行分离和回注,从而提高石油采收率和环境效益,到目前为止,未发现二氧化碳泄漏等问题。
我国也在加快行动。2022年,我国海上首个二氧化碳封存示范工程设备在青岛全部建造完成。2023年,中国海油在恩平15-1油田投用该示范工程,目前已回注二氧化碳超18万吨。在此基础上,2025年启动二氧化碳驱油项目,通过将油田开发伴生的二氧化碳精准注入地下油藏,既驱动原油增产,又实现二氧化碳封存。该项目实现从CCS到CCUS的技术跨越,未来10年将规模化回注二氧化碳超100万吨,并驱动原油增产达20万吨。
从“碳封存”到“碳利用+碳封存”,海洋地质碳封存的应用场景不断拓宽,二氧化碳的封存规模进一步提升。
通过跨境协作等方式提速商业化运营
2023年,丹麦启动Greensand(绿沙)二氧化碳封存项目,计划将来自丹麦等国家的二氧化碳经跨境船舶运输至丹麦北海Nini West枯竭油田,实现永久封存。最新消息显示,该项目首次商业二氧化碳储存运营将于2025年底或2026年初启动。在项目第一阶段,二氧化碳将在丹麦生物甲烷生产厂被捕获并液化,然后运往Nini West油田进行封存。其目标是在运行初期实现每年安全捕获并封存40万吨二氧化碳,2030年提高到每年800万吨,相当于丹麦年度二氧化碳排放量的13%以上。
该项目生动表明:随着海洋地质碳封存技术不断进步,碳封存场地在不断延展,从最开始的海底咸水层到开发油气藏再到废弃油气藏。同时,二氧化碳来源不再仅仅限于油气田伴生气,也可以来自工业碳排放捕集,二氧化碳气源与封存场址距离越来越远。
挪威北极光项目也说明了这一点。该项目由挪威国家石油公司、壳牌与道达尔能源合作建设,是全球首个获批的二氧化碳跨境运输并实施海底地质封存的项目。今年8月,该项目成功完成首次二氧化碳注入与封存,标志着全球首个面向第三方的碳封存服务项目正式投入运营。本次注入的二氧化碳来自位于挪威的德国海德堡材料公司水泥厂。二氧化碳经船舶和海底管道输送,最终被封存到挪威北海海底的咸水层中。该项目一期年封存能力150万吨二氧化碳,已获挪威及欧洲大陆客户全额预订。该项目计划自2028年起将年封存能力提升至500万吨以上。
这些不断“上马”的项目,昭示着海洋地质碳封存正迈入协同攻坚、加快商业落地新阶段。让业内人士感兴趣的不仅仅是这些项目的封存技术和规模,更重要的是它们的商业运作模式。因为海洋地质碳封存涉及捕集、运输、利用、封存等环节,成本高昂一直是其发展的最大制约因素。
论坛上,专家们普遍注意到,政策支持是推动碳封存技术加快发展应用的重要一环。欧盟、美国、加拿大等国家建立了碳交易市场,并将CCUS项目纳入碳交易框架,“埋碳”有了收益,也就有了动力。美国、加拿大等国家还出台了税收抵免、高碳税等措施,以此推动高排放企业节能减排的积极性。例如美国45Q税收抵免政策,按照捕获与封存的二氧化碳数量计算抵免额,给予企业一定数额的税收抵免,其中明确,每封存1吨二氧化碳,可获得85美元税收抵免。
“标准先行”也很重要,不仅能确保碳封存过程的规范性和一致性,提高技术效率和安全性,而且能规范市场秩序,促进国际合作交流,加快商业化进程。北极光项目通过建立统一的标准体系,形成供给侧碳封存服务,努力打造欧洲的碳封存枢纽,就是一个很好的案例。
通过分析美国与欧洲离岸碳封存政策与标准体系,创新方法研究会副研究员马湘山总结:“美国长于以激励撬动资本与技术扩散,适合快速扩张与多元方案并进;欧洲长于统一标准、跨境协作与公共品属性的基础设施供给,更利于形成‘可复制的网络效应’。”
凡此种种,都提速了海洋地质碳封存项目的商业化运营。
我国加快海洋地质碳封存规模化布局
国际能源署指出,要实现2070年全球净零排放,CCUS在2020-2070年的累计减排量占比约15%。近年来,CCUS作为大规模温室气体减排的重要技术手段、碳中和的托底技术,越来越受到世界各国重视,也加快向海发展。我国同样在推动海上CCUS进程,加快海洋地质碳封存规模化布局。
“2021-2022年,在中国地质调查局的统一部署下,我们牵头系统开展了我国海域二氧化碳地质封存潜力评价,预测盆地级封存潜力达2.58万亿吨,封存潜力巨大。”我国海域二氧化碳地质封存潜力评价工作牵头负责人、海洋地质碳封存山东省工程研究中心主任、中国地质调查局青岛海洋地质研究所研究员陈建文说,在基本摸清我国海域地质碳封存资源家底的基础上,近年来又系统优选了我国近海重点盆地二氧化碳地质封存有利区带和重点目标区,为示范工程选址奠定了基础。
论坛上介绍,我国沿海11个省市的二氧化碳排放量约占全国总量的47%,碳封存减排需求巨大。因特殊的人文地理环境和地质条件,沿海地区邻近陆域适合碳封存的场址较少,海洋地质碳封存成为中国沿海省市实现双碳目标的有效途径,应用前景广阔。目前,我国虽然仅有一个海洋地质碳封存工程示范项目在位运行,但规模化布局已经展开。
中国海油积极引领海上CCUS发展潮流,正推动CCUS从单点示范走向集群化发展,已在广东惠州启动我国首个千万吨级碳捕集与封存集群项目,将精准捕集大亚湾区各企业排放的二氧化碳,输送至珠江口盆地海域进行封存,形成完整且具有国际竞争力的海上CCUS产业链。同时,充分挖掘二氧化碳在提高油气采收率方面的巨大潜力,计划以渤中19 - 6气田为中心打造北方二氧化碳驱油中心、依托南海万亿方大气区建设南方二氧化碳驱气中心。
此外,长三角地区、黄渤海地区也在加快谋篇。之前,海地所成立了我国首个海洋地质碳封存工程技术中心——青岛市海洋地质碳封存工程研究中心,打造了我国首个海洋地质碳封存重点实验室——青岛市海洋地质碳封存重点实验室。而前不久,海洋地质碳封存山东省工程研究中心在青岛成立,搭建起海洋地质碳封存科技创新平台,正以打造海洋地质碳封存示范工程为重点,进一步加强海洋地质碳封存技术研发、装备研发,促进南黄海海洋地质碳封存项目落地。
论坛上,专家们还深入探讨了海洋地质碳封存与蓝色经济协调发展的新思路。中海油研究总院新能源研究院院长陈宏举说,未来可以探索研究多能融合模式,优化组合油气、风电、CCUS、氢能、海洋能等关键路径,构建“海上能源岛”或“蓝色经济综合体”。中国工程院院士、中国海油首席科学家谢玉洪同样强调“融合发展”的思路,以此培育发展海洋新质生产力。
这些“他山之石”,对沿海地区推动海洋地质碳封存项目具有重要借鉴意义。将海洋地质碳封存与海洋新能源、海洋文旅等产业相融合,一体化推进,不仅能够提升单位海域面积经济产出,而且可以为风电、光伏等新能源提供“兜底保障”——当电网消纳能力不足时,多余电力可用于二氧化碳捕集等场景,实现协同、多赢。
纵观国内外,海洋作为碳循环的重要载体,正成为二氧化碳治理的关键场景。加快将二氧化碳“封”在海底,已成为全球碳中和的技术路线图。
记者手记:
发展海洋地质碳封存
青岛有需求有优势
纵观国内外,海洋地质碳封存已成为被众多国家接纳的减缓全球变暖的解决方案。青岛拥有钢铁、石化、化工等高耗能产业,面临着碳排放的挑战。发展海洋地质碳封存,既有现实需求,又有发展优势。
近年来,我国海域二氧化碳地质封存潜力评价由驻青院所牵头完成,我国首个海上二氧化碳封存示范工程设备在青岛建造完成,我国目前建立的3个海洋地质碳封存平台都位于青岛……在场址规划、装备研发、平台建设等方面,青岛积累了经验,成为全国沿海城市加快探索海洋地质碳封存路径的“先行者”之一。
目前,我国海洋地质碳封存的标准体系正不断完善,专家预测碳封存政策也将加快实现突破。在海洋地质碳封存加快布局发展的背景下,青岛可以发挥海洋地质碳封存山东省工程研究中心等平台作用,进一步做好技术储备,深入研究海洋地质碳封存项目的实施路径,探讨因地制宜与海洋新能源、海洋文旅等产业融合发展方式,加快促进南黄海海洋地质碳封存项目落地实施。(青岛日报/观海新闻记者 李勋祥)
(作者:李勋祥)