梁 希 李 佳

據(jù)國(guó)際能源組織2009年公布的一份報(bào)告稱，到2030年，能源行業(yè)及產(chǎn)業(yè)部門(mén)采用CCS技術(shù)降低的排放，將有可能占減排總量的10%。

山西省長(zhǎng)治市潞城農(nóng)民在秋收過(guò)后放牧。在他們背后的是一座高標(biāo)準(zhǔn)大型發(fā)電廠。攝影/二飛/CFP

過(guò)去的二十多年里，人們?nèi)找媲宄卣J(rèn)識(shí)到，在溫室氣體減排戰(zhàn)役中，碳捕獲與封存（CCS）是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)；目前有二十多個(gè)大型示范項(xiàng)目正在實(shí)施當(dāng)中。據(jù)國(guó)際能源組織2009年公布的一份報(bào)告稱，到2030年，能源行業(yè)及產(chǎn)業(yè)部門(mén)采用CCS技術(shù)降低的排放，將有可能占減排總量的10%。

大多數(shù)的主要經(jīng)濟(jì)大國(guó)已經(jīng)做出承諾，要控制溫室氣體排放。在沒(méi)有全面配套建設(shè)CCS設(shè)施的情況下，最好是不再批準(zhǔn)新建化石燃料電廠、煉油廠、鋼鐵廠或水泥窯等。然而，大規(guī)模CCS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，主要面臨著兩方面的挑戰(zhàn)：缺乏建設(shè)和運(yùn)營(yíng)商業(yè)規(guī)模的一體化CCS項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)；財(cái)政激勵(lì)措施不足，無(wú)法保證投資方獲得合理的收益。

在解決這些挑戰(zhàn)之前，為了便于未來(lái)CCS技術(shù)的采用，未來(lái)十年新建的化石燃料電廠在設(shè)計(jì)及建造時(shí)應(yīng)為碳捕獲做好準(zhǔn)備。

已經(jīng)有20多個(gè)CCS項(xiàng)目開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，其中包括每年儲(chǔ)存量達(dá)一百萬(wàn)噸的挪威國(guó)家石油公司斯萊普內(nèi)爾項(xiàng)目，30兆瓦的德國(guó)Vatternfall-Schwarze Pumpe試點(diǎn)項(xiàng)目，以及年捕獲量達(dá)3千噸的中國(guó)華能高碑店燃燒后捕集試點(diǎn)項(xiàng)目。

一些利益相關(guān)者擔(dān)心，由于缺少工業(yè)項(xiàng)目，CCS技術(shù)目前還無(wú)法得到驗(yàn)證。這種觀點(diǎn)并非完全正確。一百多個(gè)工業(yè)CCS在建項(xiàng)目中，已經(jīng)有20多個(gè)CCS項(xiàng)目開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，其中包括每年儲(chǔ)存量達(dá)一百萬(wàn)噸的挪威國(guó)家石油公司斯萊普內(nèi)爾項(xiàng)目，30兆瓦的德國(guó)Vatternfall-Schwarze Pumpe試點(diǎn)項(xiàng)目，以及年捕獲量達(dá)3千噸的中國(guó)華能高碑店燃燒后捕集試點(diǎn)項(xiàng)目。有幾個(gè)項(xiàng)目甚至已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了十幾年。

缺乏大規(guī)模的方案是目前所面臨的真正問(wèn)題。英國(guó)的斯特恩報(bào)告認(rèn)為，要想大量降低排放，化石燃料電廠的二氧化碳捕獲至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的電廠二氧化CCS項(xiàng)目中沒(méi)有一個(gè)項(xiàng)目的捕獲量超過(guò)每年一百萬(wàn)噸。

歐盟希望，到2015年至少建立并運(yùn)營(yíng)10個(gè)示范項(xiàng)目。目前，歐盟正準(zhǔn)備建立一個(gè)CCS知識(shí)共享體系，然而其時(shí)間表卻一推再推。

歐盟希望，到2015年至少建立并運(yùn)營(yíng)10個(gè)示范項(xiàng)目。目前，歐盟正準(zhǔn)備建立一個(gè)CCS知識(shí)共享體系，然而其時(shí)間表卻一推再推。美國(guó)能源部長(zhǎng)朱棣文曾宣布過(guò)一個(gè)類似的目標(biāo)：到2016年，美國(guó)應(yīng)該能夠開(kāi)展10到12個(gè)商業(yè)化示范項(xiàng)目，并準(zhǔn)備到2019年在更大范圍內(nèi)推廣其在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，澳大利亞政府每年向全球碳捕獲與封存研究所提供1億澳元（9千萬(wàn)美元）的資金用于支持世界各地的示范項(xiàng)目。

雖然CCS示范項(xiàng)目還未獲得中國(guó)政府的大力支持，但是，華能集團(tuán)、綠色煤電，以及神華集團(tuán)等大型國(guó)有能源企業(yè)，均提出了一些大規(guī)模計(jì)劃。此外，為了促進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、資金和知識(shí)的共享，還設(shè)立了一些雙邊和多邊激勵(lì)措施，其中包括碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇、未來(lái)電力聯(lián)盟、以及英歐中三方及全球碳捕獲與封存研究所共同開(kāi)展的煤基近零排放項(xiàng)目（NZEC）等。

二氧化碳一經(jīng)捕獲之后，就必須被運(yùn)往一個(gè)合適安全的儲(chǔ)存地點(diǎn)。管道輸運(yùn)是最為經(jīng)濟(jì)的方法。之后，就可以將二氧化碳深深注入地下儲(chǔ)存。

燃燒后捕獲、燃燒前捕獲，以及工業(yè)過(guò)程中的脫碳等三種碳捕獲技術(shù)目前在非CCS的商業(yè)領(lǐng)域中都有應(yīng)用。第四種技術(shù)，富氧燃燒仍然在試點(diǎn)階段。然而，在CCS的相關(guān)應(yīng)用所要求的規(guī)模和條件下，為了使碳捕獲技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性及技術(shù)可靠性，還需要進(jìn)行更多的研究和試點(diǎn)。

二氧化碳一經(jīng)捕獲之后，就必須被運(yùn)往一個(gè)合適安全的儲(chǔ)存地點(diǎn)。管道輸運(yùn)是最為經(jīng)濟(jì)的方法。之后，就可以將二氧化碳深深注入地下儲(chǔ)存。石油天然氣行業(yè)有將大量二氧化碳注入含鹽層及油氣田的經(jīng)驗(yàn)，并且技術(shù)也相當(dāng)成熟。因此，大多數(shù)CCS已經(jīng)做好實(shí)施的準(zhǔn)備，并且已經(jīng)具備了穩(wěn)定的供應(yīng)商。這些技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)是降低成本及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全面整合。

250公里長(zhǎng)的輸運(yùn)管線每年輸運(yùn)5百萬(wàn)噸二氧化碳，則每噸二氧化碳的運(yùn)輸成本為$1（￥6.8）到$6（￥41）左右。

那么成本究竟有哪些？據(jù)能源顧問(wèn)公司芬蘭貝利集團(tuán)公司為英國(guó)政府做的一份研究顯示，2015年燃煤或燃?xì)怆姀S每噸二氧化碳的碳捕獲減量成本將有可能在$41（￥280）到$57（￥389）左右。而地下咸水層二氧化碳儲(chǔ)存及監(jiān)控成本將在每噸$1.6（￥10.9）到$3.2 （￥21.8）左右。

政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)關(guān)于CCS所做的一份專題報(bào)告認(rèn)為，250公里長(zhǎng)的輸運(yùn)管線每年輸運(yùn)5百萬(wàn)噸二氧化碳，則每噸二氧化碳的運(yùn)輸成本為$1（￥6.8）到$6（￥41）左右?？墒?，實(shí)際數(shù)據(jù)受具體地點(diǎn)及土地成本的影響很大。

據(jù)麥肯錫公司2008年發(fā)表的一份研究顯示，2012年到2015年啟動(dòng)的CCS示范項(xiàng)目的總成本，將有可能在每噸二氧化碳$84（￥574）到$127（￥867）左右，2020年之后將降至每噸$49（￥335）到$70（￥478）。然而，如果考慮到CCS投資中的不確定因素，成本將每噸升高$13（￥89）到$15（￥102）左右。

2009年9月9日，韓國(guó)首爾，韓國(guó)總理韓升洙在國(guó)際綠色增長(zhǎng)論壇開(kāi)幕式上發(fā)表講話。該論壇由韓國(guó)政府與聯(lián)合國(guó)共同主辦。 攝影/ChinaFotoPress/CFP

由于示范項(xiàng)目的減碳成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行減排認(rèn)證的市場(chǎng)價(jià)格，因此，未來(lái)十年，世界各國(guó)公共部門(mén)采取額外的財(cái)政激勵(lì)措施，將有可能會(huì)成為推動(dòng)CCS示范項(xiàng)目發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

發(fā)展中國(guó)家的CCS項(xiàng)目可能會(huì)具有成本上的優(yōu)勢(shì)。煤基近零排放項(xiàng)目以及中歐CCS合作行動(dòng)（COACH）認(rèn)為，大規(guī)模CCS項(xiàng)目的全部成本可能在每噸二氧化碳$35（￥239）到$42（￥287）左右。然而，隨著發(fā)展中國(guó)家人工成本、資本成本，以及幣值上漲速度的不斷加快，這種優(yōu)勢(shì)到2020年便有可能被大大削弱。

清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）中已經(jīng)建立的CCS方法，有可能為發(fā)展中國(guó)家初期啟動(dòng)CCS示范項(xiàng)目提供相當(dāng)數(shù)額的資金支持。但是，僅憑清潔發(fā)展機(jī)制提供的支持還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于示范項(xiàng)目的減碳成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行減排認(rèn)證（CER）的市場(chǎng)價(jià)格，因此，未來(lái)十年，世界各國(guó)公共部門(mén)采取額外的財(cái)政激勵(lì)措施，將有可能會(huì)成為推動(dòng)CCS示范項(xiàng)目發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

上海世博會(huì)浦西園區(qū)的中國(guó)航天館攝影/程千俊/CFP

能源損耗是CCS技術(shù)存在的一個(gè)局限因素。二氧化碳的收集和壓縮有可能會(huì)使燃煤電廠的燃料需求增加25%。為，CCS技術(shù)在溫室氣體減排中發(fā)揮著重要作用。但是，在大眾眼中，可再生能源與提高能效的前景要比CCS技術(shù)稍微樂(lè)觀一些。決策者及普通民眾對(duì)CCS技術(shù)缺乏了解，已經(jīng)阻礙了該技術(shù)的推廣實(shí)施。

能源損耗是CCS技術(shù)存在的一個(gè)局限因素。二氧化碳的收集和壓縮有可能會(huì)使燃煤電廠的燃料需求增加25%。有趣的是，在主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體中進(jìn)行的大多數(shù)利益相關(guān)方意見(jiàn)征詢，所得出的結(jié)論都是發(fā)展CCS技術(shù)將會(huì)使能源安全得到提升。其原因是發(fā)達(dá)國(guó)家中的一些人相信，不久的將來(lái)，沒(méi)有采用CCS技術(shù)的燃煤電廠將無(wú)法獲得許可。中國(guó)的利益相關(guān)者卻傾向于將CCS技術(shù)看作是對(duì)國(guó)家能源安全的一種威脅。因?yàn)樗麄兿嘈?，這些技術(shù)會(huì)導(dǎo)致煤炭進(jìn)口量的上升。一些人還擔(dān)心它們會(huì)引發(fā)運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題及煤礦事故。

據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)估計(jì)，2007 年到2030年間，中國(guó)和印度的燃煤發(fā)電將有可能分別增長(zhǎng)2.5倍和3.5倍。

在CCS技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)可行性之前，電站的建設(shè)還將繼續(xù)，二氧化碳也還是會(huì)被排入大氣。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)估計(jì)，2007年到2030年間，中國(guó)和印度的燃煤發(fā)電將有可能分別增長(zhǎng)2.5倍和3.5倍。對(duì)新建電廠進(jìn)行改造，從而使其做好碳收集的準(zhǔn)備對(duì)于電廠的順利轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。負(fù)責(zé)電廠碳收集準(zhǔn)備工作的開(kāi)發(fā)人員應(yīng)對(duì)其控制范圍內(nèi)的所有有礙二氧化碳收集設(shè)備安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)的已知因素進(jìn)行查明，并將其消除。

對(duì)于粉碳發(fā)電廠而言，用于碳捕獲準(zhǔn)備的投入并不高昂；據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)估計(jì)，還不到原來(lái)固定資產(chǎn)支出的1%。但是，據(jù)2009年中英兩國(guó)的中國(guó)先進(jìn)電廠碳捕獲方案項(xiàng)目（CAPPCCO）的研究成果顯示，它卻能夠使電廠提前關(guān)閉的可能性降低7%到10%，并使轉(zhuǎn)型的幾率增加5%到7%。CAPPCCO在中國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)針對(duì)國(guó)內(nèi)103家電廠的調(diào)查顯示，近一半的中國(guó)燃煤電廠中，沒(méi)有一家在建設(shè)時(shí)考慮到碳捕獲，因此將無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)型。

一旦CCS技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性，就有可能在每一家新建化石燃料電廠推廣實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)一些現(xiàn)有的電廠進(jìn)行轉(zhuǎn)型。

CCS技術(shù)的成功推廣依賴于一系列因素的實(shí)現(xiàn)。首先，要有充足的資金和堅(jiān)強(qiáng)的政治后盾作為支持，并且還要有明顯的先行者優(yōu)勢(shì)。這些因素能夠?yàn)槭痉豆こ虅?chuàng)造一個(gè)較為合理的投資環(huán)境。其二，此類項(xiàng)目必須能夠證明CCS技術(shù)的可靠性及安全性，并且找到有效的融資模式和運(yùn)營(yíng)模式。第三，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)成本的大幅降低，碳價(jià)格必須在保持平穩(wěn)的同時(shí)，確保CCS技術(shù)的投資有利可圖。第四，必須提高溝通模式的效率，從而增強(qiáng)決策者、能源企業(yè)，以及公眾對(duì)CCS技術(shù)的了解。

最后，一旦CCS技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性，就有可能在每一家新建化石燃料電廠推廣實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)一些現(xiàn)有的電廠進(jìn)行轉(zhuǎn)型。而優(yōu)先進(jìn)行轉(zhuǎn)型的應(yīng)該是那些已經(jīng)做好碳收集準(zhǔn)備的電廠。