CO2咸水层封存容量评估的分级框架研究

时间:2022-06-06

  咸水层封存是CO2大规模深度减排的一个关键技术,封存容量是确定CO2咸水层封存潜力、贡献与工程实施条件的基础,世界上很多地区的咸水层都具有非常大的CO2封存容量。这些评估结果由于预设的技术方案、封存机理、数据类型与精度、数据集成与解释等方面的不同而存在非常大的不确定性和不一致性。此外,影响地质封存容量的因素还包括技术经济特征、场地适宜性、风险、监管、社会经济状况、政策等。因此,建立一个具有共识性的容量分类框架有助于解决这些不确定性与不一致性。

  中国科学院武汉岩土力学研究所二氧化碳地质封存科研团队提出了一个基于多种因素、算法和数据集的CO2咸水层封存容量分级框架,对容量类型及其不确定性进行了分类(表1和表2)。封存容量按照(容量类型)-(动态或静态算法)-(确定性或随机算法)-(封存机理)- (CO2源条件)-(地下和地面数据的种类与精度)进行分级。该框架将关键因素分为:(1)容量类型(从地质容量、技术容量、实际容量到匹配容量)和相关评估精度等级;(2)CO2的封存机理;(3)不同因素的算法,如封存机理的静态或动态算法。这个框架可以以数据优先级或算法优先级两种不同的方式应用,形成了系列算法与分析工具,应用于中国陆上咸水层封存容量评估结果的审查和分类(表3)。研究方法为中国陆上咸水层的CO2封存容量评估结果的对比与不确定性分析提供了一个清晰的视角。

  相关研究成果以“A Hierarchical Framework for CO2 Storage Capacity in Deep Saline Aquifer Formations”为题发表于“Frontiers in Earth Science”,魏宁研究员为第一作者。研究工作获得了国家重点研发项目(2019YFE0100100和2016YFE0102500)的资助、中美清洁能源中心的支持,框架被中国地调局作为地质容量评估标准的基础,并应用于美国封存容量的评估。

  论文链接:https://doi.org/10.3389/feart.2021.777323

(文/图 二氧化碳地质封存组)

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