在近日召开的2023中国油气人工智能科技大会上，中国工程院院士李阳针对碳捕集、利用和封存(CCUS)技术和产业发展，提出了五个情景协同发展的路径及模式，并指出CCUS产业作为新型能源体系的一个组成部分，其发展必然要与数字化进行深度融合。
李阳院士表示，CCUS技术是一项应对气候变化的关键性技术，其内涵和应用范围正在不断拓展。数据显示，截止到2022年9月，全球共有196个大型CCUS项目，年捕集埋存能力达到2.44亿吨，比2021年增长44%。目前，我国多项CCUS技术具备示范条件，一些技术具备了商业化条件。在国内，中国石化建成我国规模最大的CCUS全流程项目——“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”，现稳定运行中。但要认识到，我国CCUS产业发展仍处在早期阶段。
李阳院士指出，我国CCUS产业面临多个挑战。首先是CCUS成本高、能耗高、转化效率低、效益差。其次是化工转化利用技术、生物利用技术等关键技术有待突破。再次是CCUS产业发展生态仍需完善。石化行业需加强技术链创新，开发低能耗、低成本、转化效率高的技术，构建低碳/零碳产业链，同时大力培养创新人才，完善相关政策法规。
为此，李阳院士提出“多情景协同发展的路径及模式”。一是CCUS产业应支撑能源结构的调整、支撑国家经济的发展、支撑减碳目标的实现。二是不同地区资源禀赋差异大，要针对不同地区，优化能源结构和产业结构，以实现成本最小化的减排路径。三是CCUS产业与化工、煤电等传统产业融合，构建低碳/零碳产业链。四是CCUS技术与氢能、太阳能、生物质能等新能源协同耦合发展，将会催生新业态、新模式、新场景，为能源转型和碳中和目标实现提供全新的解决方案。五是降碳、减污、扩绿、增长协同推进，通过改变传统能源结构、产业结构、经济发展模式和生产生活方式，推进生态文明建设。
“为实现以上五个协同，我们两年前就开始研究数字化CCUS平台的建设问题。”李阳院士介绍，“平台建设过程中，我们强化场景牵引作用，统筹数据资源，加强以模型为核心的AI建设，推动基础研究和技术创新，推动CCUS产业发展。”
“按照‘顶层设计、分步实施、边建边用’的策略，我们开展CCUS全过程业务分析，优先构建一体化管控平台数据库、搭建平台整体架构，实现管道、驱油封存油藏工程、注气站库管控、采油工程地面工程、安全环保等相关业务功能，支撑CCUS研发及优化运行管理。”李阳院士说。
据介绍，该平台包括碳捕集管理系统、驱油封存评价系统、检测及核查系统、绿色技术评价及碳管理系统四大基础模块。捕集技术研发模块方面，研发团队已建成流程化、模块化、柔性化碳捕集中试测试平台，可对多种溶剂性能指标、工艺流程进行评价，对关键设备进行验证；长输管道数字孪生建设方面，建成长输管道数字孪生系统，实现对长输管道的三维动态仿真模拟，实现实时监测、设备管理、安全管理、能耗管理、本体及环境监测、巡检及维保管理、智能预测的功能；巡检及维保管理方面，将已有的管道巡检系统接入数字化平台，在巡检系统和数字孪生系统间建立映射关系，进行可视化巡检。
李阳院士强调，CCUS作为一项工业化技术，具有负碳属性，其发展具有全周期、多维度、智能化的特征。目前数字化CCUS平台建设仍处于初期阶段，特别是在技术研发和产业发展的优化决策方面，须增大样本数，以提高决策结论的收敛性，同时建立绿色技术评价体系，实现碳管理和价值化。（中国化工报 耿明月）
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