術語大全:97個二氧化碳捕集利用與封存
《二氧化碳捕集利用與封存術語》由中國環境科學學會發布,對二氧化碳捕集、運輸、利用和地質封存等全流程涉及的主要用語進行了定義或規范,也界定了CCUS項目實施過程中涉及的監測、計量和CCUS風險方面的術語。
該標準是國內首部CCUS領域團體標準,適用于化工、火電、鋼鐵、水泥等高排放行業的二氧化碳捕集、化工利用、地質利用及地質封存等相關領域的科研、管理、教學和生產活動。
一、CCUS相關術語
1、二氧化碳捕集利用與封存
carbon dioxide capture,utilization and storage;CCUS
將二氧化碳從大氣、工業或能源相關的排放源中分離或直接加以利用或封存,以實現二氧化碳減排或消除的工業過程。
注:CCUS來源于二氧化碳捕集與封存,在CCS基礎上增加了二氧化碳利用。二氧化碳利用包括化工利用、生物利用和地質利用三大類,因此CCUS定義包含了CCS的內容。
2、二氧化碳捕集與封存
carbon dioxide capture and storage;CCS
將二氧化碳從大氣、工業或能源相關的排放源中分離出來,并封存在地質儲層中,使之長期與大氣隔離的過程。
3、CCUS項目生命周期
CCUS project life cycleCCUS
項目從概念設計到項目完成后的整個階段。注:CCUS項目生命周期通常包括概念研究、預可行性研究、可行性研究、工程設計、工程建設、運行維護、關閉、關閉后階段。
4、生命周期評價
life cycle assessment;LCA
對CCUS項目或其中某個環節、某個產品,在整個生命周期中消耗的資源、能源,產生的水、二氧化碳、固體或液體廢物等及其潛在環境影響進行匯編和評估。
5、CCUS能源消耗
CCUS energy consumptionCCUS
項目定義邊界內使用的能源總量。
6、閉場階段
closure period
從停止二氧化碳注入到場地被證明符合關閉標準之間的一段時間。
7、閉場后階段
post-closure period
從場地被證明符合關閉標準開始的時期。注:在某些國家,可能需要第三方認定符合標準的證明。
二、二氧化碳相關術語
1、溫室氣體
greenhousegas
大氣中能夠吸收和重新發射紅外輻射的自然和人為的氣態成分,如水汽、二氧化碳、甲烷等。
2、二氧化碳
carbon dioxide
CO2分子式為CO2,化學性質非常穩定,在大氣中的滯留時間可達幾十年或上百年,是影響地球輻射平衡的主要溫室氣體。
3、超臨界二氧化碳
supercritical
CO2在溫度高于臨界溫度、壓力高于臨界壓力條件下的二氧化碳。
4、密相二氧化碳
dense phase CO2
密相二氧化碳是無法用感官描述的二氧化碳第四相。當二氧化碳高于臨界壓力和臨界溫度時,該二氧化碳通常稱為“超臨界二氧化碳”;當二氧化碳高于臨界壓力和低于臨界溫度時,該二氧化碳通常稱為“密相二氧化碳”,以區別于普通氣相二氧化碳和液相二氧化碳。
5、臨界點
critical point
使純物質以氣態和液態的平衡狀態存在的最高溫度和壓力。注:對于給定組分的多組分流體混合物,臨界點是泡點曲線和露點曲線的交點。
6、臨界壓力
critical pressure
臨界溫度下的飽和蒸氣壓。
7、臨界溫度
critical temperature
液體保持液相的最高溫度,高于該溫度時,僅通過增大壓強不能使氣體液化。
8、二氧化碳當量
CO2equivalent
在輻射強度上與某種溫室氣體質量相當的二氧化碳的量。
注:—種用作比較不同溫室氣體排放量的量度單位。不同溫室氣體對地球溫室效應增強的貢獻度不同,為了統一度量整體的溫室效應增強程度,采用了人類活動最常產生的溫室氣體二氧化碳的當量作為度量溫室效應增強程度的基本單位。二氧化碳當量等于給定溫室氣體的質量乘以它的全球變暖潛勢值。
9、全球變暖潛勢
global warming potential;GWP
將單位質量的某種溫室氣體在給定時間段內輻射強度的影響與等量二氧化碳輻射強度影響相關聯的系數。
10、二氧化碳減排
CO2emission reduction
基準情景和CCUS項目產出之間的二氧化碳排放凈減少量。
11、消除
abatement
減少溫室氣體或其他污染物排放的數量、程度或強度。
12、二氧化碳流
CO2stream
二氧化碳為主要成分的流體。
13、二氧化碳流相態
CO2stream phase state
二氧化碳流的熱力學狀態,取決于流體的組成(化學特性和組分比例)以及流體的物理狀態(溫度、壓力和體積)。
14、雜質
impurities
二氧化碳流中除二氧化碳以外的物質。注:雜質可能來自原材料或捕集過程、或者因混合運輸添加、或者因地質封存和/或二氧化碳泄漏釋放形成。
15、壓力限
pressure limit
預先設定的壓力極值,以確保CCUS項目環節的安全有效運行。
16、二氧化碳泄漏
CO2leakage
二氧化碳從封閉體內的意外逃逸。注:封閉體既可以是地面封閉體(例如壓縮機、管道、罐車、輪船、火車),也可以是地下封閉體(例如儲層、洞穴)。
17、碳中和
carbon neutrality
國家、企業、團體在一定時間內,通過植樹造林等增加碳匯的方式或CCUS等碳移除技術的使用,抵消自身直接或間接產生的二氧化碳排放量,達到邊界范圍內二氧化碳“零排放”的狀態。
三、二氧化碳捕集和運輸相關術語
1、二氧化碳捕集
CO2capture
將二氧化碳從大氣、工業或能源設施中分離,產生易于運輸、儲存或利用的高濃度二氧化碳流的過程。
2、燃燒前捕集
pre-combustion capture
在燃燒前對燃料進行處理并捕集二氧化碳的過程。
3、富氧燃燒捕集
oxy-fuel combustion capture
燃料與純氧或高濃度氧與再循環煙氣混合物燃燒后捕集二氧化碳的過程。
4、燃燒后捕集
post-combustion capture
從燃料空氣燃燒過程中產生的煙氣中捕集二氧化碳的過程。
5、二氧化碳吸收/附劑
CO2sorbent
吸收或吸附二氧化碳的物質。
6、空分設備
air separation unit;ASU
從空氣中分離氧氣、氮氣和其它惰性氣體的裝置,在CCUS技術過程中為氣化或燃燒提供所需的氧氣。
7、聯合循環發電廠
combined cycle power plant
將燃氣輪機和蒸汽輪機聯合在一起的大型發電廠。
8、硫碳聯合封存
hydrogen sulfide and carbon dioxide co-storage;SCCS
將從大型排放源捕集來的二氧化碳和硫化氫注入地下非生產或非經濟地層,以達到同時減排目的的過程。
9、熱電聯產
combined heat and power generation; CHP
同時向用戶供給電能和熱能的生產方式。
10、碳捕集預留
carbon capture readiness
二氧化碳工業排放源設備為后期捕集與壓縮其所排放的二氧化碳而預留的技術經濟可行的方案措施。
11、天然氣聯合循環
naturalgas combined cycle;NGCC
由燃氣輪機及發電機與余熱鍋爐、蒸汽輪機組成的循環發電系統。
12、整體煤氣化聯合循環
integrated gasification combined cycle;IGCC
把煤氣化和燃氣—蒸汽聯合循環發電系統有機集成的一種潔凈煤發電技術
13、煙氣
flue gas/exhaust gas
燃料燃燒產生的氣體,通常經過脫硫脫硝除塵后排放到大氣中。
14、煙氣再循環技術
flue gas recirculation
將燃燒后排出的煙氣送入燃燒室再次參與燃燒的技術。
15、二氧化碳液體吸收劑
CO2liquid absorbent
吸收二氧化碳的溶液。注:二氧化碳液體吸收劑是一種二氧化碳捕集材料,例如有機胺化合物溶液,二氧化碳與其接觸后發生化學反應生成氨基甲酸鹽、碳酸氫鹽等產物實現二氧化碳的脫出,所得到的氨基甲酸鹽和碳酸氫鹽通過加熱的方法分解再次轉化為胺,并釋放出二氧化碳,實現二氧化碳捕集。
16、二氧化碳捕集率
CO2capture rate
二氧化碳捕集系統中捕集/分離的二氧化碳質量或流量與捕集系統入口處二氧化碳質量或流量的比值。
17、凈煙氣
treated gas
煙氣經二氧化碳捕集后排出的尾氣。
18、解吸
desorption
從吸收劑或吸附劑中釋放的二氧化碳。
19、腐蝕裕量
corrosion allowance
在設計二氧化碳運輸管道時增加的額外壁厚,以補償設計使用壽命期限內因內部或外部腐蝕而造成的壁厚減少。
20、管道脫水
pipeline dehydration
將二氧化碳流中的水去除到管道末端露點以下、以便達到運輸系統的設計最大值的過程。
21、短期儲留
short-term storage reserve
除了從管道中抽出的流體外,部分流體在管道加壓段中積聚形成暫時儲存、滯留。
四、二氧化碳利用與封存相關術語
1、二氧化碳地質利用
CO2geological utilization
將二氧化碳注入地下,用于能源、資源生產或強化其開采的過程,相對于傳統工藝可減少二氧化碳排放。
2、二氧化碳化工利用
CO2chemical utilization
將二氧化碳和反應物轉化,資源化利用于有機化學品制造、材料制造、無機化學品制造及能源利用等,同時實現二氧化碳減排的過程。
注:CCUS中的二氧化碳化工利用,不包括利用二氧化碳生成的產品在使用過程中重新釋放二氧化碳的化學工業,例如尿素生產等。
3、二氧化碳驅替煤層氣
CO2-enhancedcoalbed methanerecovery;CO2-ECBM
將從排放源捕集到的二氧化碳注入深部暫不可開采煤層中進行封存,同時將煤層氣驅替出來加以利用的過程。
4、二氧化碳驅提高石油采收率
CO2-enhanced oil recovery;CO2-EOR
將超臨界或液相二氧化碳注入常規方法難以開采的油藏,利用其與原油的物理化學作用,導致原油的性質、油藏的性質和油藏的流體孔隙壓力發生變化,實現增產石油、提高石油采收率的過程。
注:CO2-EOR可分為混相驅油和非混相驅油。當地層壓力高于二氧化碳與原油的最小混相壓力時,稱之為混相驅油。當地層壓力低于最小混相壓力時,稱之為非混相驅油。
5、互溶驅替/混相驅替
miscible displacement
在多孔介質中,注入液與被驅替液成分不完全相同但二者卻能完全互溶,從而降低被驅替液的黏度與吸附性,發生驅替。注:在石油開采領域,混相驅替是提高石油采收率的主要技術手段。
6、二氧化碳鈾礦浸出增采
CO2-enhanced uranium leaching;CO2-EUL
將二氧化碳與溶浸液注入砂巖型鈾礦層,通過抽注平衡維持溶浸流體在鈾礦床中的運移和含鈾礦的選擇性溶解,在采出鈾礦的同時實現二氧化碳封存的過程。
7、二氧化碳驅水
CO2-enhanced water recovery;CO2-EWR
將二氧化碳注入深部微咸水、咸水或鹵水層,驅替地下深部的高附加值液體礦產資源(如鋰鹽、鉀鹽、溴素等)或水資源,同時實現二氧化碳長期封存的過程。
8、二氧化碳驅提高頁巖氣采收率
CO2-enhanced shale gasrecovery;CO2-ESGR
利用二氧化碳代替水來壓裂頁巖,并利用二氧化碳吸附頁巖能力比甲烷強的特點,置換甲烷,從而提高頁巖氣采收率并實現二氧化碳地質封存的過程。注:液態二氧化碳代替水來壓裂頁巖,使得巖石孔喉特征長度遠遠大于甲烷氣體分子平均自由程,甲烷氣體分子自由振蕩,形成連續介質流動。
9、二氧化碳增強地熱系統
CO2-enhanced geothermal systems;CO2-EGS
將二氧化碳注入深部地熱儲層,并通過生產井回采,以二氧化碳為工作介質有效提取地熱并實現二氧化碳利用和/或封存的過程。
10、二氧化碳驅提高天然氣采收率
CO2-enhanced natural gas recovery;CO2-EGR
將二氧化碳注入到即將枯竭的天然氣藏底部恢復地層壓力,將因自然衰竭而無法開采的殘存天然氣驅替出來,從而提高采收率,同時將二氧化碳封存于氣藏地質構造中實現減排的過程。
11、生物質二氧化碳捕集與封存
bioenergy with carbon capture and storage;BECCS
生物質能源技術和CCS結合的二氧化碳零排放或負排放技術。
12、直接空氣碳捕集和封存
directaircapturewith carbon storage;DACCS
利用工業級風扇直接吸入空氣,通過化學溶液去除其中二氧化碳并將其余空氣返回大氣中,被捕獲的二氧化碳用于地質封存的過程。
13、二氧化碳礦化利用
CO2 mineralization utilization;CO2-MU
也稱礦化聯產,通過利用天然礦物或工業固廢將二氧化碳礦化固定、同時獲得高附加值化工產品的過程。
14、二氧化碳重整制備合成氣
CO2reforming of methane to syngas
二氧化碳與甲烷在一定條件下發生反應轉化為氫氣和一氧化碳的合成氣的過程。
15、碳源
carbon dioxidesources
向大氣中釋放二氧化碳的過程、活動或機制。
16、碳匯
carbon dioxide sinks
以植樹造林、植被恢復、土地或海洋利用等方式從大氣中清除二氧化碳的過程、活動或機制
17、封存適宜性
storage suitability
實施二氧化碳地質封存的地質體或地下空間儲集條件、地質安全性條件以及地面工程條件和社會經濟條件等。
18、源匯匹配
source-sinkmatching
二氧化碳排放源與封存場地之間的空間優化對接。
注:依據二氧化碳排放源、運輸場地和封存場地的條件對排放源與封存場地進行匹配,基于一定的準則,對距離、風險、整體經濟性、能耗等進行優化,形成排放源與封存場地之間的最優對應關系。
19、封存場地
storage site
封存地質體或地下空間以及用于開發二氧化碳注入設施并進行封存活動,包括監測的地面區域。
20、封存容量
storage capacity
地層或地下空間能夠容納二氧化碳的量,用以表示地下儲層或空間封存二氧化碳的能力。
21、封存性能
storability
地質體或地下空間封存二氧化碳的性能,包含封存容量、安全性、資源開發沖突等一系列指標。
22、地質封存場地描述
geological storage site characterization
針對已選出待評價的場地,獲取其地質地貌、水文地質、環境地質、地球化學及巖石力學、社會經濟、自然景觀等方面的數據集,分析與封存性能關系密切的特征,并通過圖形或表格將信息及特征呈現出來的技術工作,其目的是為封存場地的性能評價提供模型及數據。
23、礦物固碳
carbon mineralization
二氧化碳與地層環境中的物質發生地球化學反應,從而將二氧化碳轉化為次生礦物的過程。
24、構造封存
structural trapping
通過蓋層阻擋二氧化碳運移并使其聚集在儲層內的封存過程,通常包括構造圈閉、地層圈閉、水動力圈閉及復合圈閉內的封存。
25、溶解封存
solubility trapping
二氧化碳溶解于地層流體中的封存過程。
26、束縛封存
sorption trapping
二氧化碳吸附于礦物表面的封存過程。
27、礦物碳酸鹽化
mineral carbonation
二氧化碳與含鎂鈣鐵等可溶解于水的礦物反應形成碳酸鹽礦物的過程
28、碳泄漏
carbon leakage
在只有部分成員參與國際聯盟的條件下,承擔二氧化碳減排義務的國家將二氧化碳高排放工業的生產轉移到沒有減排義務的國家,從而造成二氧化碳總排放增加的現象。
五、CCUS監測和測量性能相關術語
1、監測
monitoring
連續或反復檢查、監督、嚴格觀察、測量或確定系統狀態,以識別與預期性能水平的差異。注:在地質封存方面,監測對象不僅包括基礎設施,還包括地表和/或地下封存場地及審查區域(7.9)的環境。
2、基線
baseline
對項目狀態或性能進行監控或測量的比較基準。
3、檢測限
detection limit
可以通過特定測量方法在特定情況下可靠監測的物質屬性的最小值。
4、閾
threshold
基線值,可以是時間、空間或其他變量的函數。
5、核查
verification
通過監測確認并提供符合指定條件的客觀證據。
注:在清潔發展機制背景下,由指定的業務實體對監測的人為減排進行獨立審查。
6、審定
validation
確認所考慮的系統在各個方面均符合該系統的規格
7、不確定性
uncertainty
用于表征一種參數可合理歸因于所屬屬性值的離散度。
8、不確定性分析
uncertainty analysis
對評估數據和/或評估過程所做假設的不確定性進行定性和/或定量說明的過程。
9、審查區域
area of review;AOR
為評估CCUS項目或其一部分對生命和人類健康、環境、其他資源的競爭性開發或基礎設施的影響程度而指定的地理區域。
注:審查區域的劃定界定了陸面或海床和水面的外邊界,將根據監管機構的要求在這些范圍內進行評估。
10、采樣策略
sampling strategy
根據目標確定每個采樣區域的采樣密度、位置、頻率的技術原理或步驟。
六、風險相關術語
1、風險
risk
不確定性對項目目標負面影響的嚴重性及其發生的可能性,例如關注要素的性能指標。
注1:影響指與預期的正面和負面偏差。
注2:目標可以有不同的方面,如財務、健康、安全以及環境目標,可以應用于不同的層次,如戰略、組織范圍、項目、產品和過程。
2、全局風險
overarching risk
影響整個CCUS項目或總體上影響CCUS項目的風險。
3、交叉風險
cross-cutting risk
影響CCUS項目一個或多個部分并對其他部分產生影響的風險。
4、風險控制
risk control
以減少特定風險或避免風險升級為目的的措施。
5、風險處理
risk treatment
通過實施風險控制降低特定風險的過程。
6、風險情景
risk scenario
可能導致事件發生并且事件的后果可能會對關注的要素產生負面影響或威脅的情況組合或鏈條。
7、可接受風險
acceptable risk
考慮到法律義務和管理政策,項目運營者和其他方可接受和承擔的風險。
注:可承受的風險是指暫時或有條件接受的重大風險。容忍風險的存在,以便于逐漸采取措施,直到風險降低為止。
8、不可接受風險
unacceptable risk
風險的性質和程度被項目運營者和其他方或項目進行所需的審批部門認為是不可接受的。
9、預防措施
preventive measure
減少特定事件發生可能性的措施。
注:這些措施是在危險事件發生之前或過程中導致不希望產生的影響之前實施的。
10、緩解
mitigation
限制或減少特定事件或過程的實際或潛在不良影響。
11、修復
remediation
糾正受影響關注事項的故障或影響的過程。
12、應急預案
emergency response plan
清楚詳細地說明緊急情況發生前、發生時、發生后要做什么、如何做、何時做以及由誰做的系統程序。
13、環境影響
environmental impact
全部或部分由CCUS項目活動導致的對環境有害或有益的變化。
14、環境風險
environmental risk
全部或部分由CCUS項目活動導致對環境負面影響的可能性及嚴重性。