雷達(dá)物位計(jì)助力碳儲(chǔ)存環(huán)節(jié)運(yùn)行

在全球氣候變化日益嚴(yán)峻的背景下，碳捕集、利用與封存技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。作為CCUS技術(shù)鏈中的重要環(huán)節(jié)，碳儲(chǔ)存的安全性與可靠性直接關(guān)系到整個(gè)碳減排體系的運(yùn)行效果。在這一領(lǐng)域，雷達(dá)物位計(jì)憑借其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，正在成為碳儲(chǔ)存環(huán)節(jié)不可或缺的監(jiān)測設(shè)備，為碳儲(chǔ)存安全提供著精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)支撐。

碳儲(chǔ)存主要分為地質(zhì)封存和海洋封存兩種方式，其中地質(zhì)封存應(yīng)用最為廣泛。在地質(zhì)封存過程中，二氧化碳被注入地下深層地質(zhì)構(gòu)造中，如枯竭油氣田、深層咸水層等。這一過程面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)：首先，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測儲(chǔ)存容器內(nèi)的二氧化碳液位，確保儲(chǔ)存容量在安全范圍內(nèi);其次，地下儲(chǔ)層的壓力變化需要精確控制，防止因壓力過高導(dǎo)致的地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞;最后，潛在的泄漏風(fēng)險(xiǎn)要求建立完善的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。傳統(tǒng)液位測量技術(shù)在碳儲(chǔ)存場景中存在明顯局限性。接觸式測量方式容易受到高壓、低溫等極端工況的影響，測量精度難以保證;而超聲波等非接觸式測量技術(shù)則受限于二氧化碳的物理特性，在測量穩(wěn)定性和可靠性方面存在不足。這些技術(shù)瓶頸亟需突破性的解決方案。

（圖源網(wǎng)絡(luò)）

雷達(dá)物位計(jì)采用微波技術(shù)進(jìn)行測量，具有非接觸、高精度、強(qiáng)抗干擾等特點(diǎn)。其工作原理是通過天線發(fā)射微波信號(hào)，經(jīng)被測介質(zhì)表面反射后，由接收系統(tǒng)接收反射信號(hào)，通過計(jì)算發(fā)射與接收的時(shí)間差來確定物位高度。這一技術(shù)特點(diǎn)使其在碳儲(chǔ)存場景中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢：微波信號(hào)能夠穿透二氧化碳介質(zhì)，不受其物理特性影響;非接觸式測量避免了與儲(chǔ)存介質(zhì)的直接接觸，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行;高精度測量能力滿足碳儲(chǔ)存的嚴(yán)苛要求。在碳儲(chǔ)存應(yīng)用中，雷達(dá)物位計(jì)展現(xiàn)出卓越的性能表現(xiàn)。其測量精度可達(dá)±1mm，能夠精確反映儲(chǔ)存容器內(nèi)的液位變化;響應(yīng)時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測;適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在-200℃至200℃的溫度范圍和最高400bar的壓力環(huán)境下穩(wěn)定工作。這些性能指標(biāo)完全滿足碳儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的監(jiān)測需求。

在西北某大型CCUS示范項(xiàng)目中，雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用取得了顯著成效。項(xiàng)目采用地下咸水層封存技術(shù)，年封存量達(dá)100萬噸。通過部署多臺(tái)高頻雷達(dá)物位計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)存容器和監(jiān)測井的全面覆蓋。系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，雷達(dá)物位計(jì)的測量數(shù)據(jù)與壓力傳感器、溫度傳感器等設(shè)備的數(shù)據(jù)高度吻合，為儲(chǔ)存安全提供了可靠保障。雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在多個(gè)層面：在安全層面，其精確的液位監(jiān)測能力為儲(chǔ)存壓力控制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，有效預(yù)防了超壓風(fēng)險(xiǎn);在效率層面，實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)優(yōu)化了注入策略，提高了儲(chǔ)存效率;在成本層面，其長期穩(wěn)定的運(yùn)行特性降低了維護(hù)成本，延長了設(shè)備使用壽命。隨著CCUS技術(shù)的快速發(fā)展，雷達(dá)物位計(jì)在碳儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的應(yīng)用前景廣闊。