CCS技術(shù)：當(dāng)夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
近日，神華10萬(wàn)噸/年CCS（二氧化碳捕集與封存）示范項(xiàng)目的液化與凈化裝置在神華集團(tuán)煤制油化工公司鄂爾多斯(17.77,0.01,0.06%)煤制油分公司打通全流程，并一次開車成功。這是亞洲最大、我國(guó)首套二氧化碳捕集與封存項(xiàng)目，能夠生產(chǎn)出純度為99.2%的適應(yīng)地下封存的二氧化碳液體。
據(jù)悉，除神華集團(tuán)外，目前國(guó)內(nèi)還有８家企業(yè)正在建設(shè)或規(guī)劃碳捕集與封存項(xiàng)目。華能集團(tuán)已分別在北京和上海自主建設(shè)投運(yùn)了兩座CCS示范工程。
CCS技術(shù)寄予厚望
事實(shí)上，不僅我國(guó)CCS示范項(xiàng)目正在提速，世界各國(guó)以及跨國(guó)企業(yè)都在緊盯CCS商業(yè)化之路。近期，美國(guó)能源部宣布撥款5.75億美元支持22個(gè)工業(yè)界CCS項(xiàng)目研發(fā)和示范；南非能源部也發(fā)布了南非CCS地圖冊(cè)，指明南非二氧化碳深地儲(chǔ)存的地點(diǎn)；而殼牌、杜克能源、阿爾斯通等跨國(guó)公司則視CCS為未來節(jié)能減排的重要手段。
CCS技術(shù)為何會(huì)呈現(xiàn)提速之勢(shì)？
“CCS技術(shù)能夠?qū)⒍趸挤獯嬗诘貙，特別是潛力巨大的咸水層，從而減少二氧化碳的排放量。”國(guó)務(wù)院資源與環(huán)境政策研究所課題負(fù)責(zé)人、中國(guó)生態(tài)文明研究與促進(jìn)會(huì)理事吳平在近日舉行的“2011.CCS技術(shù)高峰論壇”上對(duì)《中國(guó)聯(lián)合商報(bào)》等媒體表示。
據(jù)了解，神華CCS項(xiàng)目所處的鄂爾多斯盆地，其咸水層能封存幾百億噸的二氧化碳，而這種盆地在我國(guó)是比較多見的。“這是世界首例工業(yè)示范裝置，該項(xiàng)目每年能減少約5100萬(wàn)立方米二氧化碳排放量，相當(dāng)于274公頃闊葉林碳匯造林。”現(xiàn)場(chǎng)一位專家在論壇間隙也對(duì)《中國(guó)聯(lián)合商報(bào)》表示。
“規(guī)模化二氧化碳地質(zhì)封存，是一種減輕溫室氣體效應(yīng)的可行方案。”北京大學(xué)工學(xué)院副院長(zhǎng)張東曉對(duì)《中國(guó)聯(lián)合商報(bào)》表示，化石能源依舊是世界主要的能源燃料，基本上在50-100年內(nèi)很難改變這個(gè)事實(shí)；2009年底，我國(guó)宣布在2020年比2005年單位GDP二氧化碳排放下降40%-45%，如果僅靠發(fā)展新能源，短時(shí)間內(nèi)根本無法法實(shí)現(xiàn)中國(guó)對(duì)世界承諾的減排目標(biāo)。因此CCS技術(shù)被明確列為加強(qiáng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化投入的重點(diǎn)方向。
國(guó)際能源署（IEA）的研究報(bào)告也表明，CCS技術(shù)的減排貢獻(xiàn)將從2020年占總減排量的3%上升至2030年的10%，并在2050年達(dá)到19%。不僅如此，IEA在綜合分析了各類減排技術(shù)的長(zhǎng)期減排成本后認(rèn)為，CCS技術(shù)可能是長(zhǎng)期成本最低的減排技術(shù)。如果在不采用CCS技術(shù)的情況下實(shí)現(xiàn)溫度控制目標(biāo)，那么到2050年總減排成本將比使用CCS技術(shù)增加70%。
“由于油的浮力較小，將二氧化碳注入油氣層用來開采石油，具有成本優(yōu)勢(shì)。”張東曉表示。據(jù)了解，我國(guó)已有至少7個(gè)油田嘗試過該技術(shù)，江蘇油田已注入過2.5萬(wàn)噸二氧化碳；華東油田迄今已注入11萬(wàn)噸二氧化碳；華能集團(tuán)綠色煤電有限公司正在天津市建設(shè)中國(guó)首座250ＭＷ煤氣化(22.81,-0.20,-0.87%)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（IGCC）示范電廠，還將同步建成捕集能力為3萬(wàn)噸的二氧化碳捕集裝置，部分捕集的二氧化碳將用于石油行業(yè)驅(qū)油。
成本是否合算？
作為一項(xiàng)節(jié)能減排的新技術(shù)，CCS技術(shù)受到了國(guó)際社會(huì)的重視。但在商業(yè)化推廣的進(jìn)程中，卻不得不面臨現(xiàn)實(shí)的尷尬。
目前，CCS技術(shù)在國(guó)際上已有30多年的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)，全球有超過602座地下天然氣儲(chǔ)庫(kù)、44個(gè)硫化氫與二氧化碳處置場(chǎng)。即使在國(guó)內(nèi)，CCS技術(shù)也有10多年的歷史。但為何CCS技術(shù)還沒有大規(guī)模應(yīng)用于氣體封存？
據(jù)了解，CCS在世界范圍內(nèi)都存在著巨大的資金缺口，且缺乏明確的投融資機(jī)制。政府和大型企業(yè)直接投資、政府補(bǔ)貼、減稅、公共基金和公私合營(yíng)等機(jī)制已被應(yīng)用，但是從2010年至2020年，CCS項(xiàng)目投資需1300億美元，而目前各國(guó)承諾投資總額約為400億美元（僅占31%），存在約900億美元缺口。
公開資料顯示，一座30萬(wàn)千瓦規(guī)模的燃煤電站、一年捕集100萬(wàn)噸二氧化碳需要增加6億元投資。此外，CCS的運(yùn)行也以耗能為基礎(chǔ)，這致使發(fā)一度電成本增加30%至50%。
科技部21世紀(jì)議程管理中心副主任彭斯震曾表示，開展CCS技術(shù)研發(fā)和儲(chǔ)備將為我國(guó)未來溫室氣體減排提供一種戰(zhàn)略性的技術(shù)選擇，但CCS技術(shù)是建立在高能耗和高成本的基礎(chǔ)上，該技術(shù)在中國(guó)的大范圍推廣與應(yīng)用是不可取的。
據(jù)了解，被賦予試驗(yàn)項(xiàng)目的華能高碑店碳捕捉的成本已經(jīng)能夠控制在30美元/噸以下，這是國(guó)際平均水平的一半；神華的10萬(wàn)噸/年封存項(xiàng)目，初步預(yù)計(jì)投資額達(dá)到了2.1億元，明顯不會(huì)產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
然而，北京大學(xué)工學(xué)院副院長(zhǎng)張東曉卻對(duì)CCS技術(shù)予以了高度肯定。他對(duì)《中國(guó)聯(lián)合商報(bào)》等媒體表示，目前利用太陽(yáng)能發(fā)電雖然清潔，前景也被看好，但其產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是高能耗的，綜合成本比采用CCS技術(shù)更高。
“按照現(xiàn)有技術(shù)，捕集二氧化碳需要大約25%的額外燃料和購(gòu)置額外的設(shè)備，這將增加30%-40%的發(fā)電成本。用130%-140%的包括CCS的燃煤發(fā)電成本與目前是煤電成本300%的太陽(yáng)能發(fā)電成本相比，哪項(xiàng)技術(shù)的綜合成本更低呢？答案是不言而喻的。當(dāng)然，我不是說我們應(yīng)放棄太陽(yáng)能技術(shù)。相反，我們應(yīng)加大科研力度，發(fā)展出真正高效的、環(huán)保的可替代能源技術(shù)。但這需要時(shí)間。”張東曉如是表示。
難逃政治博弈？
雖然中國(guó)政府尚未制定明確的CCS發(fā)展戰(zhàn)略，但到目前為止，中國(guó)無論在技術(shù)研發(fā)還是項(xiàng)目示范上，均有一定成果。業(yè)內(nèi)人士表示，如果中國(guó)可以提前占領(lǐng)CCS技術(shù)高地，那么借助在過去30年中積累起來的裝備制造能力，中國(guó)具有在未來CCS市場(chǎng)中占領(lǐng)一席之地的巨大潛力，中國(guó)企業(yè)也可借此進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)。
從政策層面來看，CCS技術(shù)作為前沿技術(shù)已被列入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃；在國(guó)家科技部2007年的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技專項(xiàng)行動(dòng)》中，CCS技術(shù)作為控制溫室氣體排放和減緩氣候變化的技術(shù)重點(diǎn)被列入專項(xiàng)行動(dòng)的四個(gè)主要活動(dòng)領(lǐng)域之一；“十一五”期間，國(guó)家“863”計(jì)劃也對(duì)發(fā)展CCS技術(shù)給予很大支持；2007年6月國(guó)家發(fā)改委公布的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》中強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)開發(fā)二氧化碳的捕獲和封存技術(shù)，并加強(qiáng)國(guó)際間氣候變化技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用與轉(zhuǎn)讓。
然而，高度重視之下，中國(guó)目前并沒有明確的CCS行動(dòng)計(jì)劃。
一位來自發(fā)改委應(yīng)對(duì)氣候變化司的官員曾在一次論壇上道出玄機(jī)：“CCS技術(shù)比較特殊，跟政治關(guān)系比較大，各國(guó)在CCS推廣應(yīng)用的手段上越來越政治化，我國(guó)對(duì)待CCS 是積極而謹(jǐn)慎的，不希望CCS技術(shù)的開發(fā)利用導(dǎo)致發(fā)展中國(guó)家在氣候變化問題上承擔(dān)不合理的義務(wù)。”
國(guó)家氣候中心副主任、清潔發(fā)展機(jī)制執(zhí)行理事會(huì)副主席呂學(xué)都也認(rèn)為，CCS成本高昂，發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)該更先行一步，承擔(dān)更多責(zé)任。顯然，對(duì)于不承擔(dān)減排責(zé)任的發(fā)展中國(guó)家來說，CCS背負(fù)了過多的政治意味。
但有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，如果CCS技術(shù)大規(guī)模推廣，中國(guó)將是最大的應(yīng)用地之一，因?yàn)橹袊?guó)的煤化工企業(yè)占比較大。但如果中國(guó)企業(yè)不在技術(shù)發(fā)展初期積極參與，提早進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)布局，在未來的市場(chǎng)將非常被動(dòng)。
論壇間隙，一位加拿大企業(yè)代表對(duì)《中國(guó)聯(lián)合商報(bào)》表示，未來CCS大規(guī)模應(yīng)用后，二氧化碳的封存地點(diǎn)將變得稀缺。因此，如果要進(jìn)行碳封存，就必須為此付費(fèi)。
據(jù)了解，挪威附近的北海有大量可以進(jìn)行二氧化碳封存的油氣田，他們把北海因注入二氧化碳增產(chǎn)的石油賣給中國(guó)，再把中國(guó)難以封存的二氧化碳運(yùn)回北海。“這種類似‘剪刀差’的做法，或?qū)⑨劤芍袊?guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家新一輪的貿(mào)易戰(zhàn)。”該加拿大企業(yè)代表指出。
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