泰国北部生物能源与碳捕获和存储（BECCS）的 CO2存储基础设施及成本评估：迈向净零排放的关键一步

为解决泰国实现碳中和及净零排放目标中生物能源与碳捕获和存储（BECCS）技术的应用问题，研究人员评估泰国北部陆上咸水层 CO2存储基础设施。结果表明两盆地有存储潜力且成本合理。这为泰国 BECCS 部署提供依据，助力实现脱碳目标。

　　在全球努力应对气候变化、追求净零排放的大背景下，生物能源与碳捕获和存储（BECCS）技术成为了实现这一目标的有力 “武器”。BECCS 技术就像是一个神奇的 “碳捕手”，它能将生物能源生产过程中产生的二氧化碳（CO₂）捕获并存储起来，从而减少大气中的碳含量。然而，这项技术在实际应用中却面临着诸多挑战。一方面，CO₂的捕获和地质存储环节发展相对滞后，许多生物质发电厂难以顺利完成这一技术的改造；另一方面，可靠且充足的地质存储资源难以确定，成本估算也不够准确，这使得相关投资缺乏有力支持。

泰国同样面临着这些问题。在其实现碳中和及净零排放的征程中，BECCS 技术虽被列为关键的二氧化碳去除技术，但该国的 CCS（碳捕获与封存）技术，尤其是在生物质发电厂中的应用，仍处于早期阶段，监管框架和融资机制都有待完善。泰国的生物质发电厂主要集中在北部和南部，北部的陆上咸水层为 CO₂存储提供了更具优势的选择，而南部则主要依赖成本高昂且与油气行业紧密相关的海上地质资源。因此，开展针对泰国国情的 BECCS 研究迫在眉睫。

在这样的背景下，来自未知研究机构的研究人员勇敢地迎接挑战，对泰国北部陆上咸水层的 CO₂存储基础设施展开了全面评估，旨在为 BECCS 技术的部署提供坚实支持，助力泰国实现国家自主贡献（NDC）中的脱碳目标。该研究成果发表在《Carbon Capture Science 》上。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在评估存储容量时，采用概率体积法和蒙特卡罗模型进行计算；通过 CO2BLOCK 这一分析工具优化井位和注入配置；利用 CMG 储层模拟器的 GEM 模块进行数值模拟，以此分析 CO₂羽流迁移和捕获机制；同时，依据国际能源署（IEA）的标准对存储成本进行估算。

研究结果丰富且具有重要价值。

1. 存储容量和注入性：研究人员筛选了泰国北部的 47 个沉积盆地，最终选定了兰邦（Lampang）和农布瓦（Nong Bua）两个盆地。兰邦盆地的下湄索（Lower Mae Sot）地层和农布瓦盆地的兰克拉布（Lan Krabu）地层被确定为存储地层。通过计算，兰邦盆地静态存储容量在 P90 置信水平下为 420 Mt，农布瓦盆地为 304 Mt；动态存储容量方面，兰邦盆地可达 875 Mt，农布瓦盆地为 140 Mt。两盆地在存储容量上的差异主要源于其地质力学性质的不同。
2. 存储封存：研究人员对两盆地的储层压力进行监测，确保其在注入和注入后阶段都低于破裂压力。模拟结果显示，地层非均质性在限制 CO₂羽流垂直迁移方面发挥了主导作用，增强了整体存储封存效果。在兰邦盆地，CO₂羽流更倾向于横向迁移；在农布瓦盆地，羽流迁移则相对受限。在长期的存储过程中，结构和地层捕获在早期占主导地位，随后残留和溶解捕获机制逐渐发展，而矿物捕获在两盆地中始终可以忽略不计。
3. 集群与国家自主贡献：根据泰国的国家计划，北部 BECCS 集群需贡献 10 Mtpa 的存储量。研究人员将农布瓦盆地的存储量设定为 4 Mtpa，兰邦盆地为 6 Mtpa。兰邦盆地还有额外的存储潜力，可容纳来自湄莫（Mae Moh）燃煤电厂的 15 Mtpa 的 CO₂排放，这使得设计的 CO₂存储集群与泰国的脱碳目标高度契合。
4. 存储成本估算：研究人员对 25 年和 35 年的注入期进行了成本估算，结果显示 35 年注入期的平准化成本（LCO_CCS）为 7.99 美元 / 吨，25 年注入期为 8.23 美元 / 吨。运营成本在总成本中占比超过一半，而在资本支出（CAPEX）类别中，建设成本最高。这些成本估算与文献中的结果相符，验证了研究方法的有效性，同时也体现了泰国特定因素对成本的影响。

研究结论和讨论部分意义重大。研究表明，兰邦和农布瓦盆地是适合 CO₂地质存储的理想场所，其存储容量和注入性满足需求，且成本估算合理。这为泰国 BECCS 技术的部署提供了有力依据，推动了泰国向净零排放目标迈进的步伐。然而，研究也存在一定的局限性，例如对储层属性和成本假设的依赖，这使得进一步开展现场规模的调查验证成为必要。未来的研究可以深入探索长期地球化学效应和矿物捕获的潜力。总之，这项研究为全球其他面临类似地质和脱碳挑战的地区提供了宝贵的经验和借鉴，在实现全球净零排放的道路上迈出了坚实的一步。