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| 編輯推薦： |
1.有大量案例。
2.有大量彩图。
3.附二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南。
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| 內容簡介： |
《中国二氧化碳地质封存环境风险评估》共分8章。第1章主要介绍二氧化碳捕集、利用与封存的缘起和基本原理；第2章主要介绍二氧化碳捕集、利用与封存的技术特征；第3章主要介绍二氧化碳捕集、利用与封存在全球中长期减缓气候变化中的作用，即大规模实施和推广二氧化碳捕集、利用与封存的重要意义，以及相关政策法规；第4章主要介绍中国的二氧化碳捕集、利用与封存的研究、管理和实践进展；第5章主要介绍二氧化碳捕集、利用与封存可能存在的环境风险和环境影响；第6章精选国际和国内二氧化碳捕集、利用与封存项目的典型案例，分析其运行特征和环境评估；第7章主要介绍《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）》的核心内容，当前存在的问题和不足，以及下一步的重点研究方向；第8章主要介绍中国二氧化碳地质封存环境风险评估培训*期（呼和浩特）的基本情况以及现场获取的问卷调查分析主要结果。本书强调基本原理和技术实践的结合，期望能体现二氧化碳捕集、利用与封存相关环境风险评估的系统性、完整性和全面性，并能涵盖技术的科学性、前沿性和交叉性。
《中国二氧化碳地质封存环境风险评估》可作为从事二氧化碳捕集、利用与封存、环境评估等相关专业科技人员的培训教材，也可供对二氧化碳捕集、利用与封存、环境变化以及应对气候变化等感兴趣的科技人员参考。
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| 關於作者： |
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蔡博峰，环境规划设计院，研究员 博士，1.1996年－2003年：北京大学，生态学专业，硕士； 2.2003年－2007年：北京市环境保护科学研究院工作； 3.2006年- 2008年：中国科学院遥感应用研究所博士。现任北京市环科院环境管理所副所所长。 2007年由国家环保总局、共青团中央和教育部三部门联合发起的“‘保护生物多样性’公益活动”蔡博峰作为负责人选送的《中国各省标志性生物宣传普及活动》公益活动方案获特等奖。另外，《三北防护林工程监测和评价研究》一书的价值的到了蒋有绪和方精云两位院士的认可和推荐。
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| 目錄：
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1 什么是二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）001
1.1 CCUS的缘起002
1.2 CO2地质封存基本原理003
1.2.1 CO2相态003
1.2.2 CO2密度004
1.2.3 CO2储层和盖层004
1.2.4 CO2地质封存机理006
2 地质封存与利用主要技术011
2.1 二氧化碳驱提高石油采收率（CO2-EOR）012
2.2 二氧化碳驱替煤层气（CO2-ECBM）014
2.3 二氧化碳增强地热系统（CO2-EGS）016
2.4 二氧化碳增强页岩气开采（CO2-ESGR）017
2.5 二氧化碳强化天然气开采（CO2-EGR）018
2.6 二氧化碳强化深部咸水开采（CO2-EWR）020
2.7 二氧化碳铀矿地浸开采（CO2-EUL）021
2.8 生物质二氧化碳地质封存（CO2-BECCS）022
3 全球CCUS现状025
3.1 CCUS在全球应对气候变化中的作用026
3.2 CCUS全球项目分布034
3.3 全球CCUS行业类型037
3.4 CCUS相关组织、技术规范和政策法规039
3.4.1 技术规范040
3.4.2 政策法规049
3.5 CCUS国际标准052
4 中国CCUS现状055
4.1 中国CCUS相关的国家和地方政策056
4.2 CCUS在中国温室气体减排中的贡献063
4.3 中国CCUS国家路线图064
4.4 中国CCUS项目分布066
5 CCUS的环境风险和环境影响071
5.1 CCUS的环境风险072
5.2 CCUS的环境影响077
5.3 CCUS环境风险评价方法080
6 案例分析083
6.1 国际案例084
6.1.1 加拿大Weyburn项目084
6.1.2 澳大利亚Gorgon项目085
6.1.3 美国Decatur项目088
6.1.4 德国CLEAN项目089
6.2 中国案例090
6.2.1 中国神华煤制油深部咸水层二氧化碳地质封存示范工程090
6.2.2 中国石油吉林油田二氧化碳驱提高石油采收率项目095
6.2.3 延长石油二氧化碳驱提高石油采收率项目099
6.2.4 中联煤二氧化碳驱替煤层气先导性试验102
7 中国CCUS环境风险评估技术指南解读105
7.1 出台背景106
7.2 《指南》与现行的法律法规的关系108
7.3 《指南》内容解读111
7.3.1 评估流程111
7.3.2 评估范围112
7.3.3 风险源识别及风险受体118
7.3.4 地质利用与封存风险源强122
7.3.5 推荐评估方法127
7.3.6 风险管理129
7.4 《指南》应用案例132
7.4.1 基于FEP的环境风险识别132
7.4.2 环境风险矩阵133
7.5 《指南》完善方向136
8 中国CCUS环境风险评估培训第一期（呼和浩特）139
8.1 第一期培训基本情况140
8.2 第一期培训问卷调查142
8.2.1 调查样本142
8.2.2 CCUS认知程度143
8.2.3 CCUS大规模实施后对环境的负面影响144
8.2.4 CCUS环境管理重要性分析146
8.2.5 CCUS环境风险评估指南程序认可度分析147
8.2.6 地质利用与封存环境风险评估范围认可度分析148
8.2.7 CCUS环境风险评估指标重要性分析150
8.2.8 主要结论150
附录1 主要术语解释153
附录2 二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南155
参考文献171
表目录
表3-1 CCUS国际组织039
表3-2 全球CCUS相关主要技术规范041
表3-3 CCUS相关法规050
表4-1 中国出台的CCUS相关政策057
表4-2 地方政府出台CCUS的相关政策060
表4-3 中国主要CCUS示范工程基本情况一览表067
表5-1 不同二氧化碳浓度对生态系统和生物的影响078
表5-2 国际上典型的CCUS环境风险评价方法081
表7-1 现行环境影响评价技术导则对二氧化碳地质封存与利用项目的适用性分析108
表7-2 中国CCUS相关的法律法规109
表7-3 捕集环节风险源识别118
表7-4 捕集环节风险受体119
表7-5 地质封存与利用环境风险因素识别120
表7-6 地质封存影响受体的识别122
表7-7 封存项目的风险源强关键影响因子指标体系123
表7-8 全球对CO2泄漏源强的统计一览表124
表7-9 地质封存影响概率128
表7-10 对环境风险受体影响的界定128
表7-11 环境风险防范措施129
表7-12 环境风险事件的应急措施130
表7-13 环境风险评估矩阵133
表8-1 调查样本基本情况及构成142
表1 可能性界定166
表2 对环境风险受体影响的界定167
表3 环境风险评估矩阵168
表4 环境风险防范措施168
表5 环境风险事件的应急措施169
图目录
图1-1 二氧化碳捕集、利用与封存概念图002
图1-2 二氧化碳相态图（1bar=0.1MPa）003
图1-3 单位体积CO2随注入深度变化趋势图005
图1-4 CO2地质封存的盖层和储层（以中国神华煤制油深部咸水层CO2地质封存示范工程主力储层之一刘家沟组砂岩为例）005
图1-5 CO2地质封存三种典型的构造地层圈闭样式007
图1-6 二氧化碳四种主要地质封存机理示意图008
图1-7 CO2各种封存机理对封存安全性的贡献010
图2-1 CO2-EOR示意图013
图2-2 胜利油田CO2驱提高石油采收率工程流程图014
图2-3 CO2-ECBM技术示意图015
图2-4 CO2增强地热系统原理示意图016
图2-5 CO2-ESGR技术原理图018
图2-6 天然气田CO2-EGR技术原理示意图019
图2-7 卤水中高附加值液体矿产资源的分级提取示意图020
图2-8 CO2铀矿地浸开采技术原理示意图022
图2-9 生物质结合CCUS技术原理示意图023
图3-1 实现450情景下不同模型模拟的排放水平027
图3-2 2100年有CCUS和没有CCUS的减排成本情景028
图3-3 相对基准情景实现450情景各种减排技术的贡献度029
图3-4 全球450情景下2040年电力行业的减排030
图3-5 2050年不同450情景下电力行业各种能源占比030
图3-6 全球450情景下2040年工业行业（不包括电力行业）的减排情景031
图3-7 全球450情景下2050年的工业部门（不包括电力行业）减排情景032
图3-8 全球不同时期针对CCUS的态度和政策033
图3-9 全球不同进展的CCUS项目分布情况035
图3-10 全球已运行CCUS项目及2022年前预期投运CCUS项目036
图3-11 全球已运行CCUS项目及2022年前预期投运CCUS项目行业类型038
图3-12 全球CCUS政策法规和技术规范分类040
图3-13 ISOTC 265工作组结构053
图3-14 CCUS项目量化工作路线图054
图4-1 中国针对CCUS出台的主要政策统计056
图4-2 CCUS未来对中国CO2减排的贡献063
图4-3 CCUS技术发展总体路线图（2018版）065
图4-4 中国CCUS项目类型、规模和年表069
图5-1 封存环节各阶段风险发生概率和主要责任主体072
图5-2 二氧化碳泄漏源、泄漏通道和可能的受体073
图5-3 二氧化碳通过废弃井的泄漏途径074
图5-4 二氧化碳泄压导致设备结冰075
图5-5 二氧化碳泄漏故障树分析076
图5-6 环境风险造成的环境影响077
图6-1 Weyburn二氧化碳驱提高石油采收率项目085
图6-2 Gorgon项目场址086
图6-3 Gorgon项目概况图087
图6-4 Decatur项目设施分布图088
图6-5 CLEAN研究开发项目090
图6-6 中国神华CCS示范工程捕集区全貌（2012年）091
图6-7 中国神华CCS示范工程封存区全貌（2012年）091
图6-8 中国神华CCS示范工程全流程示意图092
图6-9 中国神华CCS示范工程立体监测技术体系093
图6-10 神华示范工程全流程技术体系095
图6-11 液态CO2注入泵096
图6-12 伴生气CO2变压吸附装置097
图6-13 超临界CO2注入装置
图6-14 伴生气CO2变温回收装置097
图6-15 吉林油田CO2-EOR工程场地CO2通量监测点位布置示意图098
图6-16 延长石油榆林煤化公司5万吨年的CO2捕集装置100
图6-17 延长石油靖边油田CO2-EOR工程现场100
图6-18 延长石油吴起油田CO2-EOR工程现场100
图6-19 延长石油100万吨年CCUS项目规划示意图101
图6-20 延长石油地表和土壤二氧化碳监测装置102
图6-21 沁水盆地首期（2003年）CO2-ECBM先导性试验现场图103
图6-22 AAP CO2-ECBM项目现场注气与压力监控装置104
图7-1 中国CCUS环境风险评估指南的出台背景107
图7-2 中国CCUS环境风险评估指南发布的意义107
图7-3 二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估流程112
图7-4 二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估范围113
图7-5 二氧化碳地质封存环境风险评估范围概念图114
图7-6 项目整体评估范围确定115
图7-7 数值模拟法案例116
图7-8 二氧化碳地质封存环境风险评估空间范围确定方法推荐顺序117
图7-9 下套管和固井作业过程中导致封隔失败示意图125
图7-10 环境风险评估矩阵127
图7-11 FEPs后果×可能性的上限值、下限值与项目的最佳猜测值134
图7-12 风险矩阵评价结果图135
图7-13 CCUS环境风险评估技术指南的完善方向137
图7-14 CCUS环境风险评估技术指南下一步研究方向137
图8-1 中国CCUS环境风险评估培训第一期（呼和浩特）141
图8-2 CCUS技术对环境产生的负面影响评估对比分析144
图8-3 CCUS技术对环境产生的负面影响评估分工作年限对比分析145
图8-4 场地泄漏对风险受体影响程度分析146
图8-5 CCUS环境管理政策的重要性147
图8-6 最小评估范围对比分析149
图8-7 CCUS环境风险评估指标重要性排序151
图1 二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估流程162
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二氧化碳捕集、利用与封存是以减少人为二氧化碳排放为目的的技术体系，通过该技术有望实现化石能源利用的近零排放，因此受到国际社会特别是发达国家的重视。
从国际经验看，环境安全问题始终是二氧化碳捕集、利用与封存技术应用中的关注焦点。中国在示范项目的选址、建设、运营以及地质利用与封存场地关闭及后续的环境风险评估和监控等方面均缺乏相应的标准以及法律法规。2013年环境保护部印发的《关于加强碳捕集、利用和封存试验示范项目环境保护工作的通知》（环办[2013]101号）中提出“探索建立环境风险防控体系”“推动环境标准规范制定”等要求。为落实该要求，环境保护部科技标准司组织环境保护部环境规划院、中国科学院武汉岩土力学研究所、环境保护部环境工程评估中心、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位，开展了《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）》制定工作，并于2016年6月21日正式发布。
为了积极配合《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）》的推广和应用，由环境保护部科技标准司气候处组织编写了《中国二氧化碳地质封存环境风险评估培训教材》，于2017年正式出版，作为第一期（呼和浩特）培训会的正式教材，受到了各界的广泛好评，但同时也发现了很多问题和不足。因而，环境保护部环境规划院再次组织了国内19家单位的26位科学工作者，进行了修订，最大程度地增强教材的科学性、严谨性，并能反映国际、国内的最新进展，同时保持第一稿深入浅出、生动形象的编写风格，以便于非二氧化碳捕集、利用与封存领域的读者能较为轻松、快速地阅读和参考。
由于编著人员水平有限，书中难免存在疏漏，敬请读者不吝批评指正，也欢迎读者将自己的研究成果和实践经验分享出来，作为我们以后教材的内容（联系邮箱：ccep@caep.org.cn）。
著者
2018年3月
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