如何高效将 CO2运输至海上储存地？北欧地区的创新方案与成本剖析

在欧洲，海上 CCS 项目面临 CO2运输难题。研究人员针对北欧地区，评估多种运输策略。结果显示，多数情况船运至浮动接收设施最经济，近岸地区 “北方之光” 式方案及短距离管道运输各有优势。该研究为 CCS 项目运输规划提供重要参考。

　　在全球应对气候变化的大背景下，碳捕获与储存（Carbon Capture and Storage，CCS）技术成为减少温室气体排放的关键手段之一。然而，CCS 技术在实际应用中面临诸多挑战，其中 CO₂的运输问题尤为突出。在欧洲，由于陆上储存 CO₂面临社会接受度低的问题，大量捕获的 CO₂需要运输至海上储存地。但目前运输方式多样，各有优劣，如何选择最佳运输策略并明确其成本，成为 CCS 利益相关者关注的焦点。为了解决这一难题，来自国外的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Carbon Capture Science 》上。

该研究聚焦北欧地区，旨在评估和比较不同的 CO₂运输策略，找出成本最优的方案，明确年度运输量、出发港口位置等因素对运输策略的影响，以及新兴技术发展带来的变化。研究人员采用了地理可视化方法，综合考虑多种因素，为 CO₂运输提供全面的分析。

研究人员运用了多种技术方法。首先，划分研究区域，将北海、波罗的海等地区划分为边长约 50km 的网格细胞，定义了鹿特丹、亨伯、格但斯克三个出发港口。其次，开发距离计算模型，利用 Python 包 pyvisgraph 和 Shapely 确定港口与储存地间的最短距离。最后，借助 SINTEF Energy Research 开发的 iCCS 工具进行技术经济评估，考虑不同运输场景下的成本。

在成本最优的 CO₂运输策略方面，以鹿特丹为出发港的基础案例显示，多数储存地船运（15barg）是成本最优策略，近岸地区 “北方之光”（Northern Lights）式运输（基于 15barg 船运）更具成本优势，管道运输仅在鹿特丹周边有限区域成本高效。年度运输量增加时，船运和 “北方之光” 式运输的优势区域变化，管道运输在鹿特丹周边成本最优的区域也有所改变 。

运输场景对策略的影响也很显著。场景 2 中，7barg 船运因成本低成为主要方式，“北方之光” 策略使用减少，管道运输在短距离更受青睐；场景 3 禁止纯管道运输，鹿特丹附近低压力船运至浮动接收设施成为最优选择；场景 4 允许所有策略，结果与场景 2 类似。不同年度运输量下，直接注入运输在低运输量时更具成本效益，高运输量时传统船运和直接注入成本相近。

出发港口位置同样影响运输策略和成本。从鹿特丹、格但斯克和亨伯出发，整体上船运至浮动接收设施最经济，“北方之光” 式船运在近岸使用，但管道运输区域和成本因港口位置而异。格但斯克出发运输成本高，开发波罗的海储存或联合大规模运输对该地区 CCS 实施很关键。

通过敏感性分析发现，7barg 船的资本支出（CAPEX）和船舶燃料价格变化对结果影响小，管道 CAPEX 降低 40% 会增加管道运输策略的偏好，但远海地区 7barg 船运仍占主导。

研究结论表明，当前技术条件下，船运至浮动接收设施在多数情况下成本效率最高，“北方之光” 式方案适用于近岸地区，管道运输适合短距离。未来，7barg 船运和直接注入技术的发展可能改变运输格局，有助于实现北海苏格兰和挪威部分地区的低成本运输。该研究成果不仅为北欧地区的 CCS 项目运输规划提供了重要依据，其研究方法和结论还具有广泛的适用性，可推广到其他地区，为全球 CCS 技术的发展和应用提供参考，推动应对气候变化的实践。