油气企业将成为规模化部署CCUS(碳捕集、利用与封存)的关键推动力量。
该行业数十年来持续通过CO2驱油技术积累碳处理经验,在CO2管控、压缩与注入领域拥有深厚技术积淀。但全面落地的CCUS项目——包括专用捕集设施、多用户运输基础设施及海上长期封存——将带来全新的技术实施挑战。
当前,油气企业正以运营商、投资者、技术提供商和供应链合作伙伴等多重身份主导这些发展。尽管CCUS带来新挑战,项目团队已开始运用初期项目经验:首批示范项目正在助力完善实施模式、降低风险并构建全价值链信心。通过前瞻性解决供应链瓶颈、设计缺陷及运营难题,他们将有力推动CCUS项目更高效、更可靠地落地。
为什么前端工程和设计是项目成败的关键?
包括壳牌(Shell)、埃克森美孚(ExxonMobil)、马来西亚国家石油公司(Petronas)和英国石油公司(BP)在内的许多运营商都认识到CCUS在能源部门和全球经济脱碳方面必须发挥的关键作用,因此对CCUS项目进行了重大投资。
壳牌的Quest和Polaris项目,马来西亚国家石油公司的Kasawari项目,以及英国石油公司参与的"净零提赛德"(Net Zero Teesside)项目和"北方耐力伙伴"(Northern Endurance Partnership)项目,正是油气行业正在学习的早期发展项目。
我们从这些项目中得到的一个关键教训是,前端工程设计(FEED)的精准规划从项目启动之初就至关重要。
执行良好的FEED通过减少成本、集成、许可和交付方面的不确定性,使最终投资决策(FID)更容易达成。但这对项目的长期运营效率也至关重要。
重点不仅在于设施的设计,还在于确保对从从排放源到封存地的全价值链进行充分评估,并且在技术上和商业上都是可行的。
油气运营商虽习惯于复杂的多利益相关方环境,但CCUS在以下方面带来独特挑战:
它需要一种不同的前端思维,考虑到增加的系统集成度提升、跨部门协调和长期绩效风险。
当前端工程设计能统筹工程团队、技术授权方、施工方、运营机构及供应链等所有关键参与方时,项目才能达到最佳状态。这些群体通常在各自商业协议下工作,存在不同预设条件和监管考量。
若前期未能解决协同问题,潜在矛盾将在项目后期集中爆发且难以补救。而早期协同能有效降低该风险,确保项目在投资决策后顺利推进。
构建利益相关方协同机制
让工厂运营团队尽早参与项目,是有效减少后期系统集成问题的最佳途径之一。捕集系统必须与其服务的生产设施协同运行,而实现这种协同的前提在于深刻理解系统间的连接逻辑。
早期介入有助于厘清以下关键问题:
在这方面,没有人比每天在工厂工作的团队更有资格提供建议。
技术授权方与供应链合作伙伴同样需要早期参与,以确保设备选型既符合技术要求又契合采购实际。此时,经验丰富的项目集成商将发挥关键作用——通过从初始阶段就统筹技术、运营、供应链与执行团队,确保前端工程设计阶段的每项决策都能支撑项目全生命周期需求。
供应链准备和设备调试
供应链与物流保障是项目成功的关键要素。对油气企业而言,应对长周期采购与复杂调试流程本属常态。以CO2压缩机为例,其超长交付周期已是行业共识,在设计阶段提前规划方能规避进度风险。
另一重要考量在于标准化带来的效益。沿用油气领域技术规范可能导致成本攀升却无法提升CO2系统性能。长期以来,标准化通过可复用的设备规格、模块化设计及统一采购框架,持续帮助油气项目实现降本增效与可靠性提升。
将相同理念运用于CCUS领域,将助推项目更快速、更可控地落地,为行业规模化发展注入确定性。
第一个项目的经验教训
尽管CCUS的某些技术要素对油气行业而言并不陌生,但将其作为完全一体化的规模化脱碳项目进行交付仍属新兴领域。从示范阶段迈向商业化部署,关键在于对这些早期项目经验进行转化应用。若每个项目均被视为定制化挑战,CCUS的快速规模化将难以实现。
最显著的经验教训之一是水管理在CO2系统中的关键作用。在前端工程设计阶段,必须透彻理解并妥善解决水体形成、腐蚀风险及材料选择问题。虽然水处理是油气行业的常规课题,但CCUS系统独特的化学特性与运行机理要求在设计初期就采取针对性方案。若忽视这些因素,将导致运营阶段出现难以代价高昂的治理难题。
能源集成是另一个通过早期设计决策实现长期收益的领域。将CCUS设施与主体生产装置进行能效整合具有显著价值——余热回收与压缩动力需求的优化将对项目全生命周期经济效益产生重大影响。
重新定义CCUS的项目交付
从运营商到工程公司、从技术供应商到施工方,油气行业全产业链正在CCUS项目初期就发挥关键作用。这些实践让行业深刻认识到:卓越的前端工程设计是项目成功的基石。
作为全球性工程实践,CCUS项目需要通过知识共享提升部署效率。早期项目积累的经验正在催生更优的工程成果。那些能及时应用这些洞见、从起步阶段就优先考虑系统集成的企业,将最具优势——他们能有效降低风险、加速进程,进而极大增强CCUS对全球脱碳事业的贡献度。
Peter Hunszinger是一名注册专业工程师,拥有超过35年的项目管理和工程专业知识,包括在雪佛龙和Worley担任领导职务。他有20年的可持续燃料和碳布局项目经验。作为Worley的全球CCUS项目交付主管,Peter Hunszinger领导着Worley覆盖整个CCUS价值链的技术能力和能力。
原文作者:
Peter Hunszinge,Worley CCUS项目交付主管,2025年10月17日
原文链接:
https://www.upstreamonline.com/opinion/from-pilots-to-pipelines-lessons-from-early-oil-and-gas-ccus-projects/2-1-1878386