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北欧国家CCUS项目中的系统集成:当前挑战与多维度整合策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:International Journal of Greenhouse Gas Control 4.6
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为应对CCUS(碳捕集利用与封存)技术部署中系统集成不足的问题,研究者通过文献综述与北欧四国18位行业代表的访谈,提出地理、跨部门、时间等五维整合框架,揭示不同角色对系统效应的差异化认知,为优化CCUS项目协同性提供实践指导。
随着全球气候危机加剧,碳捕集利用与封存(CCUS)技术被视为实现《巴黎协定》目标的关键工具。然而,现有CCUS项目往往聚焦单一技术环节,忽视其与能源、水循环等系统的复杂互动,导致资源竞争、经济性不足等问题。北欧国家作为CCUS技术先行者,其系统集成经验对全球部署具有重要参考价值。
挪威科技大学等机构的研究团队在《International Journal of Greenhouse Gas Control》发表研究,通过文献计量分析与半结构化访谈,首次构建CCUS系统集成的五维分析框架。研究人员筛选90篇文献,并对挪威、荷兰等四国18位CCUS价值链代表(包括排放企业、基础设施运营商等)开展深度访谈,采用扎根理论方法进行编码分析。
地理维度揭示"无通用方案"原则
研究发现,87%的受访者强调地理特性决定系统集成模式,如挪威依托海上油气设施改造CO2封存项目,而丹麦Aalborg项目则需协调区域供热网络。文献证实水资源可用性直接影响工厂选址,如Battaglia等指出每吨CO2捕获需消耗1.6-3m3淡水。
跨部门协同存在认知鸿沟
尽管73%的受访者认同跨部门整合价值,但实践呈现两极分化:基础设施商视其为灵活性机遇,而排放企业仅在经济可行时考虑。这与文献中Kumar等提出的"工业共生"理念形成对比,反映石油天然气行业经验主导带来的思维定式。
时间维度凸显实施矛盾
所有项目协调员均指出系统集成导致工期延长,而存储商强调CO2封存比利用技术更易快速部署。这种时滞效应可能影响气候目标达成,印证了Storrs等关于"过早锁定技术路径"的警告。
研究团队据此提出"系统集成光谱"模型(图2),将参与者分为四类:排放企业聚焦技术细节(如NOE优化厂内热平衡),项目协调员(如NOP1)则致力于构建跨行业治理框架。这种认知差异可能导致价值链条断裂,例如荷兰Porthos项目中,港口运营商与化工企业对CO2纯度标准存在分歧。
该研究的突破性在于首次系统解构CCUS系统集成的多维特性。结论指出,当前缺乏统一术语体系是主要障碍,建议建立包含商业模型、政策工具在内的整合框架。未来需拓展至更多地域案例,并纳入社区、NGO等非技术主体视角。这些发现为政策制定者提供重要启示:需超越能源部门视角,通过立法激励跨部门资源优化,如将余热利用纳入CCUS项目评估体系。
研究同时揭示CCUS技术推广的文化挑战——多数从业者来自油气行业,可能延续"封闭系统"思维。这呼应了Holz等关于"社会技术系统转型"的论述,强调需培养具备系统思维的新型专业人才。随着欧盟碳边境税(CBAM)实施,该研究提出的整合框架将助力企业规避碳泄漏风险,实现真正可持续的低碳转型。
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