基于系统动力学的碳捕捉与封存实施方案评价研究

王 众，匡建超，庞河清，霍志磊

(1.成都理工大学管理科学学院，四川 成都 610059;2.中国石化西南油气分公司博士后科研工作站，四川 成都 610041;3.成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川 成都 610059)

1 引言

目前关于CCS的评价大都集中于CCS系统的某一个环节，对于CCS全流程进行集成研究的还较少。CCS不是捕捉、运输和封存三个环节简单相加，而是一个非线性的复杂时变系统，包含了物质与信息的众多反馈回路。尽管Jakobsen等［1］、Jakobsen等［2］提出了“CO2链”的概念，将CCS的各环节串联起来，从一体化的角度对CCS方案进行评价，但其实质还是将各环节的成本或收益进行简单的线性叠加，忽略了CCS系统内部要素之间的相互作用和反馈机制，同时还忽略了CCS系统产生的额外能源耗费和封存后CO2的泄露对整体减排效果的影响，从而无法科学、全面的对一个CCS方案进行评价。此外，已有的全流程CCS方案评价几乎都是将EOR作为封存选择，对于深部盐水层(Deep Saline Formation，DSF)封存探讨较少。笔者认为虽然EOR能增产石油具有额外的经济效益，但是由于注入率(部分油藏的年封存量远小于单个燃煤电厂的年排放量)和封存潜力较小的缘故，EOR仅是CCS的早期机会，分布更为广泛、封存潜力更加巨大的DSF封存才是中国CO2长期、深度减排的主要途径［3］。

由于系统动力学(System Dynamics，SD)能够较好地处理非线性、多重反馈的复杂时变系统问题，被广泛应用于系统科学和管理科学相关领域［4］。近年来，有学者也开始尝试将SD用于CCS相关研究领域，如梁大鹏［5］运用系统动力……