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碳源/碳汇供应链规划优化与概念设计:以东营地区CCUS驱油技术应用为例
1
作者
蒲田
胡建清
+3 位作者
危娟
周红军
徐春明
周颖
《化工进展》
2025年第11期6270-6281,共12页
碳中和能源战略背景下,碳捕集、利用与封存(CCUS)驱油技术的应用是碳减排与油田提质增产协同推进的重要举措。针对国内CCUS驱油产业发展缓慢、碳源/碳汇匹配技术经济性考虑不足的问题,本文提出混合整数非线性规划模型(MINLP)为主要特征...
碳中和能源战略背景下,碳捕集、利用与封存(CCUS)驱油技术的应用是碳减排与油田提质增产协同推进的重要举措。针对国内CCUS驱油产业发展缓慢、碳源/碳汇匹配技术经济性考虑不足的问题,本文提出混合整数非线性规划模型(MINLP)为主要特征的碳源/碳汇供应链规划优化与设计方法,采用空间平面网格划分、地理坐标量化、路径规划、输送方式识别、CO_(2)捕集工艺经济分析等建模策略,推导CCUS驱油项目经济效益最大化的目标函数,并以东营地区CCUS驱油技术应用为案例开展研究。规划设计结果表明,五年规划周期内东营地区布局CCUS驱油产业可实现CO_(2)减排约6×10^(6)t/a的环境效益和95.38×10^(8)CNY/a的经济效益。在不同边界因素和参数下对环境经济效益进行分析,揭示CO_(2)输运方式、规划周期时间效应及碳减排深度对碳源/碳汇供应链规划与设计的影响规律,研究结果为东营地区规划布局CCUS驱油技术产业决策提供参考。
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关键词
二氧化碳
石油
优化设计
供应链规划
碳捕集、利用与封存
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职称材料
生物质衍生纳米碳基材料:电化学场景下的机遇与挑战
2
作者
李芮莹
周颖
+1 位作者
周红军
徐春明
《化工进展》
2025年第S1期288-306,共19页
全球可再生能源投资规模持续扩大,推动着技术创新与材料创新,使可再生能源成为最具经济竞争力的能源。而可再生能源不仅具备能源属性,能够实现跨季节能量存储与多能互补,还具备材料属性,可推动“绿碳材料”在电力变革过程中的潜在应用...
全球可再生能源投资规模持续扩大,推动着技术创新与材料创新,使可再生能源成为最具经济竞争力的能源。而可再生能源不仅具备能源属性,能够实现跨季节能量存储与多能互补,还具备材料属性,可推动“绿碳材料”在电力变革过程中的潜在应用拓展。本文聚焦可再生能源的材料属性,选择典型且丰富的碳类,侧重生物质基的纳米级尺度碳材料,综述并讨论其在因电力波动性需求而耦合的电解水制氢、电化学储能等关键技术实施过程中,在“氢化能源系统”消纳端的氢以及“新型电力系统”储能端的电化学器件中的应用潜力,其中包括生物质衍生纳米碳基材料的来源、制备、调控及改性;结合理论计算、实验研究及工业案例,分析在消纳端的氢和储能端的电化学器件中的相关应用及影响,与此同时,进一步探讨规模化过程中的机遇及挑战,为低碳化进程的绿碳应用提供理论支撑与创新融合。
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关键词
生物质碳材料
电化学场景
绿氢
储能
工业应用
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职称材料
碳中和下电氢耦合逻辑与中国路线图
3
作者
蒲田
周颖
+3 位作者
张松林
胡建清
周红军
徐春明
《化工进展》
2025年第11期6127-6132,共6页
在碳中和愿景下系统提出“电-氢”协同机制和产业跃迁路径,遵循“电替能-氢承材”的基本逻辑,即电能优先配置于高温强吸热与高性能工业过程(如蒸汽裂解、脱氢、重整),通过电加热裂解烃类形成“电烯氢”通道,在生产烯烃的同时副产低碳氢...
在碳中和愿景下系统提出“电-氢”协同机制和产业跃迁路径,遵循“电替能-氢承材”的基本逻辑,即电能优先配置于高温强吸热与高性能工业过程(如蒸汽裂解、脱氢、重整),通过电加热裂解烃类形成“电烯氢”通道,在生产烯烃的同时副产低碳氢,以此作为炼化、钢铁与合成氨减排的关键媒介并推动氢产业迭代。首先,结合新疆-内蒙-渤海湾绿色产业带与外输格局,提出以绿电直供与副产氢耦合基点,扩展至以氢管网为支撑的跨行业减排。通过电网-氢网-天然气网协同运行,实现低碳调峰与煤电脱碳。其次,探讨液氢超导“电氢冷”一体化集输与冷能回收对乙烯、合成氨深冷分离的重构潜力。再次,在政策层面建议构建以绿电接入规则与绿证、氢分类与定价、碳市场与CCUS为核心的约束-激励政策组合机制。最后,研判产业低碳转型时序优先级(炼化-合成氨-钢铁-水泥-煤电)及技术/资源/设施/政策等配套要素。该路径在保障系统韧性与成本可控的同时,可重塑中国传统工业的低碳竞争力,并对东亚炼化格局产生外溢效应,为传统工业深度碳减排提供规划性的技术-政策一体化框架。
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关键词
碳中和
电烯氢
能源气体岛
综合能源输送管道
低碳转型
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职称材料
题名
碳源/碳汇供应链规划优化与概念设计:以东营地区CCUS驱油技术应用为例
1
作者
蒲田
胡建清
危娟
周红军
徐春明
周颖
机构
中国石
油
大学(北京)新能源与材料学院
出处
《化工进展》
2025年第11期6270-6281,共12页
基金
东营市市校合作资金重点项目(SXHZ-2023-02-14)
碳中和联合研究院自主基金(CNIF20220204)。
文摘
碳中和能源战略背景下,碳捕集、利用与封存(CCUS)驱油技术的应用是碳减排与油田提质增产协同推进的重要举措。针对国内CCUS驱油产业发展缓慢、碳源/碳汇匹配技术经济性考虑不足的问题,本文提出混合整数非线性规划模型(MINLP)为主要特征的碳源/碳汇供应链规划优化与设计方法,采用空间平面网格划分、地理坐标量化、路径规划、输送方式识别、CO_(2)捕集工艺经济分析等建模策略,推导CCUS驱油项目经济效益最大化的目标函数,并以东营地区CCUS驱油技术应用为案例开展研究。规划设计结果表明,五年规划周期内东营地区布局CCUS驱油产业可实现CO_(2)减排约6×10^(6)t/a的环境效益和95.38×10^(8)CNY/a的经济效益。在不同边界因素和参数下对环境经济效益进行分析,揭示CO_(2)输运方式、规划周期时间效应及碳减排深度对碳源/碳汇供应链规划与设计的影响规律,研究结果为东营地区规划布局CCUS驱油技术产业决策提供参考。
关键词
二氧化碳
石油
优化设计
供应链规划
碳捕集、利用与封存
Keywords
carbon dioxide
petroleum
optimal design
supply chain planning
carbon capture,utilization and storage(CCUS)
分类号
TE357 [石油与天然气工程]
TQ018 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
生物质衍生纳米碳基材料:电化学场景下的机遇与挑战
2
作者
李芮莹
周颖
周红军
徐春明
机构
中国石
油
大学(北京)新能源与材料学院
出处
《化工进展》
2025年第S1期288-306,共19页
基金
国家重点研发计划(2021YFA1501304)
东营市市校合作资金重点项目(SXHZ-2024-02-17)
黄河三角洲学者专项经费资助项目。
文摘
全球可再生能源投资规模持续扩大,推动着技术创新与材料创新,使可再生能源成为最具经济竞争力的能源。而可再生能源不仅具备能源属性,能够实现跨季节能量存储与多能互补,还具备材料属性,可推动“绿碳材料”在电力变革过程中的潜在应用拓展。本文聚焦可再生能源的材料属性,选择典型且丰富的碳类,侧重生物质基的纳米级尺度碳材料,综述并讨论其在因电力波动性需求而耦合的电解水制氢、电化学储能等关键技术实施过程中,在“氢化能源系统”消纳端的氢以及“新型电力系统”储能端的电化学器件中的应用潜力,其中包括生物质衍生纳米碳基材料的来源、制备、调控及改性;结合理论计算、实验研究及工业案例,分析在消纳端的氢和储能端的电化学器件中的相关应用及影响,与此同时,进一步探讨规模化过程中的机遇及挑战,为低碳化进程的绿碳应用提供理论支撑与创新融合。
关键词
生物质碳材料
电化学场景
绿氢
储能
工业应用
Keywords
biomass-derived carbon materials
electrochemical applications
green hydrogen
energy storage
industrial applications
分类号
TQ15 [化学工程]
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职称材料
题名
碳中和下电氢耦合逻辑与中国路线图
3
作者
蒲田
周颖
张松林
胡建清
周红军
徐春明
机构
中国石
油
大学(北京)新能源与材料学院
出处
《化工进展》
2025年第11期6127-6132,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(22408217)
山东省自然科学基金青年基金(ZR2024QB402)
碳中和联合研究院自主基金(CNIF20220204)。
文摘
在碳中和愿景下系统提出“电-氢”协同机制和产业跃迁路径,遵循“电替能-氢承材”的基本逻辑,即电能优先配置于高温强吸热与高性能工业过程(如蒸汽裂解、脱氢、重整),通过电加热裂解烃类形成“电烯氢”通道,在生产烯烃的同时副产低碳氢,以此作为炼化、钢铁与合成氨减排的关键媒介并推动氢产业迭代。首先,结合新疆-内蒙-渤海湾绿色产业带与外输格局,提出以绿电直供与副产氢耦合基点,扩展至以氢管网为支撑的跨行业减排。通过电网-氢网-天然气网协同运行,实现低碳调峰与煤电脱碳。其次,探讨液氢超导“电氢冷”一体化集输与冷能回收对乙烯、合成氨深冷分离的重构潜力。再次,在政策层面建议构建以绿电接入规则与绿证、氢分类与定价、碳市场与CCUS为核心的约束-激励政策组合机制。最后,研判产业低碳转型时序优先级(炼化-合成氨-钢铁-水泥-煤电)及技术/资源/设施/政策等配套要素。该路径在保障系统韧性与成本可控的同时,可重塑中国传统工业的低碳竞争力,并对东亚炼化格局产生外溢效应,为传统工业深度碳减排提供规划性的技术-政策一体化框架。
关键词
碳中和
电烯氢
能源气体岛
综合能源输送管道
低碳转型
Keywords
carbon neutrality
e-olefin-H_(2)
energy gas hub
integrated energy transmission pipeline
low carbon transformation
分类号
TK01 [动力工程及工程热物理]
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1
碳源/碳汇供应链规划优化与概念设计:以东营地区CCUS驱油技术应用为例
蒲田
胡建清
危娟
周红军
徐春明
周颖
《化工进展》
2025
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
生物质衍生纳米碳基材料:电化学场景下的机遇与挑战
李芮莹
周颖
周红军
徐春明
《化工进展》
2025
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职称材料
3
碳中和下电氢耦合逻辑与中国路线图
蒲田
周颖
张松林
胡建清
周红军
徐春明
《化工进展》
2025
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