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CCS技术当梦想照进现实

2021-10-15 11:31:24| 来源:| 编辑:| 点击:2次

CCS技术:当梦想照进现实

近日,神华10万吨/年CCS(二氧化碳捕集与封存)示范项目的液化与净化装置在神华集团煤制油化工公司鄂尔多斯(17.77,0.01,0.06%)煤制油分公司打通全流程,并一次开车成功。这是亚洲最大、我国首套二氧化碳捕集与封存项目,能够生产出纯度为99.2%的适应地下封存的二氧化碳液体。

据悉,除神华集团外,目前国内还有8家企业正在建设或规划碳捕集与封存项目。华能集团已分别在北京和上海自主建设投运了两座CCS示范工程。

CCS技术寄予厚望

事实上,不仅我国CCS示范项目正在提速,世界各国以及跨国企业都在紧盯CCS商业化之路。近期,美国能源部宣布拨款5.75亿美元支持22个工业界CCS项目研发和示范;南非能源部也发布了南非CCS地图册,指明南非二氧化碳深地储存的地点;而壳牌、杜克能源、阿尔斯通等跨国公司则视CCS为未来节能减排的重要手段。

CCS技术为何会呈现提速之势?

“CCS技术能够将二氧化碳封存于地层,特别是潜力巨大的咸水层,从而减少二氧化碳的排放量。”国务院资源与环境政策研究所课题负责人、中国生态文明研究与促进会理事吴平在近日举行的“2011.CCS技术高峰论坛”上对《中国联合商报》等媒体表示。

据了解,神华CCS项目所处的鄂尔多斯盆地,其咸水层能封存几百亿吨的二氧化碳,而这种盆地在我国是比较多见的。“这是世界首例工业示范装置,该项目每年能减少约5100万立方米二氧化碳排放量,相当于274公顷阔叶林碳汇造林。”现场一位专家在论坛间隙也对《中国联合商报》表示。

“规模化二氧化碳地质封存,是一种减轻温室气体效应的可行方案。”北京大学工学院副院长张东晓对《中国联合商报》表示,化石能源依旧是世界主要的能源燃料,基本上在50-100年内很难改变这个事实;2009年底,我国宣布在2020年比2005年单位GDP二氧化碳排放下降40%-45%,如果仅靠发展新能源,短时间内根本无法法实现中国对世界承诺的减排目标。因此CCS技术被明确列为加强研发和产业化投入的重点方向。

国际能源署(IEA)的研究报告也表明,CCS技术的减排贡献将从2020年占总减排量的3%上升至2030年的10%,并在2050年达到19%。不仅如此,IEA在综合分析了各类减排技术的长期减排成本后认为,CCS技术可能是长期成本最低的减排技术。如果在不采用CCS技术的情况下实现温度控制目标,那么到2050年总减排成本将比使用CCS技术增加70%。

“由于油的浮力较小,将二氧化碳注入油气层用来开采石油,具有成本优势。”张东晓表示。据了解,我国已有至少7个油田尝试过该技术,江苏油田已注入过2.5万吨二氧化碳;华东油田迄今已注入11万吨二氧化碳;华能集团绿色煤电有限公司正在天津市建设中国首座250MW煤气化(22.81,-0.20,-0.87%)联合循环发电技术(IGCC)示范电厂,还将同步建成捕集能力为3万吨的二氧化碳捕集装置,部分捕集的二氧化碳将用于石油行业驱油。

成本是否合算?

作为一项节能减排的新技术,CCS技术受到了国际社会的重视。但在商业化推广的进程中,却不得不面临现实的尴尬。

目前,CCS技术在国际上已有30多年的工业经验,全球有超过602座地下天然气储库、44个硫化氢与二氧化碳处置场。即使在国内,CCS技术也有10多年的历史。但为何CCS技术还没有大规模应用于气体封存?

据了解,CCS在世界范围内都存在着巨大的资金缺口,且缺乏明确的投融资机制。政府和大型企业直接投资、政府补贴、减税、公共基金和公私合营等机制已被应用,但是从2010年至2020年,CCS项目投资需1300亿美元,而目前各国承诺投资总额约为400亿美元(仅占31%),存在约900亿美元缺口。

公开资料显示,一座30万千瓦规模的燃煤电站、一年捕集100万吨二氧化碳需要增加6亿元投资。此外,CCS的运行也以耗能为基础,这致使发一度电成本增加30%至50%。

科技部21世纪议程管理中心副主任彭斯震曾表示,开展CCS技术研发和储备将为我国未来温室气体减排提供一种战略性的技术选择,但CCS技术是建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的。

据了解,被赋予试验项目的华能高碑店碳捕捉的成本已经能够控制在30美元/吨以下,这是国际平均水平的一半;神华的10万吨/年封存项目,初步预计投资额达到了2.1亿元,明显不会产生直接的经济回报。

然而,北京大学工学院副院长张东晓却对CCS技术予以了高度肯定。他对《中国联合商报》等媒体表示,目前利用太阳能发电虽然清洁,前景也被看好,但其产品的生产过程是高能耗的,综合成本比采用CCS技术更高。

“按照现有技术,捕集二氧化碳需要大约25%的额外燃料和购置额外的设备,这将增加30%-40%的发电成本。用130%-140%的包括CCS的燃煤发电成本与目前是煤电成本300%的太阳能发电成本相比,哪项技术的综合成本更低呢?答案是不言而喻的。当然,我不是说我们应放弃太阳能技术。相反,我们应加大科研力度,发展出真正高效的、环保的可替代能源技术。但这需要时间。”张东晓如是表示。

难逃政治博弈?

虽然中国政府尚未制定明确的CCS发展战略,但到目前为止,中国无论在技术研发还是项目示范上,均有一定成果。业内人士表示,如果中国可以提前占领CCS技术高地,那么借助在过去30年中积累起来的装备制造能力,中国具有在未来CCS市场中占领一席之地的巨大潜力,中国企业也可借此进军国际市场。

从政策层面来看,CCS技术作为前沿技术已被列入国家中长期科技发展规划;在国家科技部2007年的《中国应对气候变化科技专项行动》中,CCS技术作为控制温室气体排放和减缓气候变化的技术重点被列入专项行动的四个主要活动领域之一;“十一五”期间,国家“863”计划也对发展CCS技术给予很大支持;2007年6月国家发改委公布的《中国应对气候变化国家方案》中强调重点开发二氧化碳的捕获和封存技术,并加强国际间气候变化技术的研发、应用与转让。

然而,高度重视之下,中国目前并没有明确的CCS行动计划。

一位来自发改委应对气候变化司的官员曾在一次论坛上道出玄机:“CCS技术比较特殊,跟政治关系比较大,各国在CCS推广应用的手段上越来越政治化,我国对待CCS 是积极而谨慎的,不希望CCS技术的开发利用导致发展中国家在气候变化问题上承担不合理的义务。”

国家气候中心副主任、清洁发展机制执行理事会副主席吕学都也认为,CCS成本高昂,发达国家应该更先行一步,承担更多责任。显然,对于不承担减排责任的发展中国家来说,CCS背负了过多的政治意味。

但有业内人士认为,如果CCS技术大规模推广,中国将是最大的应用地之一,因为中国的煤化工企业占比较大。但如果中国企业不在技术发展初期积极参与,提早进行技术研发和市场布局,在未来的市场将非常被动。

论坛间隙,一位加拿大企业代表对《中国联合商报》表示,未来CCS大规模应用后,二氧化碳的封存地点将变得稀缺。因此,如果要进行碳封存,就必须为此付费。

据了解,挪威附近的北海有大量可以进行二氧化碳封存的油气田,他们把北海因注入二氧化碳增产的石油卖给中国,再把中国难以封存的二氧化碳运回北海。“这种类似‘剪刀差’的做法,或将酿成中国与西方发达国家新一轮的贸易战。”该加拿大企业代表指出。

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