運(yùn)行能耗和成本高成為重要障礙

    “技術(shù)創(chuàng)新以降低成本，是CCUS(碳捕集、利用及封存)技術(shù)需要突破的最根本問題。技術(shù)成本還是太高了，如果CCUS技術(shù)的運(yùn)行成本降不下來，能耗高的問題得不到解決，在中國將無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣。”在氣候組織日前召開的《CCUS在中國:18個(gè)熱點(diǎn)問題》報(bào)告發(fā)布研討會上，長期關(guān)注CCUS技術(shù)的中國科學(xué)院工程物理研究所副研究員高林表示。

　　《CCUS在中國:18個(gè)熱點(diǎn)問題》(以下簡稱《報(bào)告》)是由國際非營利機(jī)構(gòu)氣候組織日前發(fā)布的。這份報(bào)告是對2010年發(fā)布的《CCS(碳捕集與封存)在中國:現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和機(jī)遇》報(bào)告的延伸，并在討論中增加了“利用”這一概念，將話題擴(kuò)展到更符合中國實(shí)際的CCUS。報(bào)告對CCUS技術(shù)在中國的進(jìn)展情況、與其他減排技術(shù)的比較、成本現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等18個(gè)熱點(diǎn)問題進(jìn)行了探討。

　　現(xiàn)狀:中國已經(jīng)開始行動

　　IPCC(政府間氣候變化專門委員會)對CCS的定義是:將CO2從工業(yè)或相關(guān)能源產(chǎn)業(yè)的排放源中分離出來，輸送到一個(gè)封存地點(diǎn)，并且長期與大氣隔絕的一個(gè)過程。我國結(jié)合國情提出了CCUS，即在CCS原有的捕集、運(yùn)輸和封存3個(gè)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上增加了利用(Utilization/Use)環(huán)節(jié)。目前CCUS的概念已在世界范圍內(nèi)被廣泛接受，CO2的利用也引起了政府相關(guān)主管部門的重視。

　　中國為什么要考慮發(fā)展CCUS？氣候組織大中華區(qū)總裁吳昌華表示，中國政府在“十二五”規(guī)劃中進(jìn)一步明確了能源戰(zhàn)略和減排的基本思路，設(shè)定了到2020年碳排放強(qiáng)度比2005年水平下降40％～45％和“十二五”期間碳排放強(qiáng)度降低17％的減排目標(biāo)，并制定和實(shí)施了一系列節(jié)能減排方案。中國以煤為主的資源稟賦和能源消費(fèi)的增長趨勢給實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型和國家減排目標(biāo)帶來了挑戰(zhàn)，在這樣的背景下，對燃煤電廠減排具有巨大潛力優(yōu)勢的CCUS技術(shù)對實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)具有重要意義。

　　《報(bào)告》指出，CCUS技術(shù)被認(rèn)為是中國清潔煤戰(zhàn)略的重要技術(shù)選擇之一。在各種減排舉措中，CCUS的貢獻(xiàn)率不容忽視。根據(jù)國際能源署預(yù)測，到2050年，CCS可能成為減排貢獻(xiàn)最大的單項(xiàng)技術(shù)，在另一些積極的減排情景下(如近零排放或負(fù)排放)，CCUS技術(shù)甚至成為必須的技術(shù)選擇。

　　目前，國內(nèi)一些地方已經(jīng)開展了CCUS示范項(xiàng)目，如已經(jīng)投運(yùn)的華能集團(tuán)北京熱電廠捕集試驗(yàn)項(xiàng)目，捕集CO2規(guī)模達(dá)到3000噸/年，中電投重慶雙槐電廠碳捕集工業(yè)示范項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到1萬噸/年，而中石油吉林油田CO2EOR研究與示范項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到80萬噸/年～100萬噸/年，其中一期工程已經(jīng)完成，二期正在進(jìn)行中。

　　問題:成本高、能耗大

　　由于CCUS技術(shù)除了CO2減排的功能外，尚未發(fā)現(xiàn)明顯的能源替代或節(jié)約能耗的效益，加上對其減排效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、及生態(tài)環(huán)境的綜合影響以及長期安全性等諸多問題的研討比較缺乏，因此，無論是技術(shù)研發(fā)人員、政策研究者，還是政府官員和企業(yè)管理者，都對是否應(yīng)該大力發(fā)展CCUS和如何發(fā)展CCUS存有疑問。

　　對此，《報(bào)告》指出，CCUS在中國將面臨著比其他國家更復(fù)雜的局面，安全隱患、高能耗、高成本、源匯匹配等都是挑戰(zhàn)。在能耗方面，CCUS技術(shù)實(shí)際上是通過消耗額外的能源換取碳排放的降低，這就意味著更多的能源消耗，如果技術(shù)進(jìn)步依然無法大幅度降低CCUS的能耗水平，這一技術(shù)的推廣將受到阻礙。

　　此外，高昂的捕集成本也是阻礙CCUS廣泛應(yīng)用的又一重要原因。在目前的技術(shù)條件下，不論是IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng))電廠配合燃燒前捕集技術(shù)，還是普通熱電廠的燃燒后捕集技術(shù)，引入CO2捕集環(huán)節(jié)都將增加大量的額外資本投入和運(yùn)行維護(hù)成本，從而使總體發(fā)電成本增加。

　　高林表示，創(chuàng)新還是CCUS技術(shù)需要突破的最根本問題。如果CCUS技術(shù)的成本(如設(shè)備投資、運(yùn)行成本等)降不下來，中國很難接受。

　　“CCUS技術(shù)不單純是一個(gè)市場問題或成本問題，要取得突破、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，就必須通過技術(shù)創(chuàng)新降低減排能耗，這是我們面臨的最關(guān)鍵問題。”長期研究CO2封存技術(shù)的石油大學(xué)博士彭勃表示。

　　需求:技術(shù)推廣需要跨行業(yè)合作

　　全流程的CCUS項(xiàng)目涉及到捕集、運(yùn)輸、封存三大技術(shù)環(huán)節(jié)及多種形式的利用，可能涉及電力、煤炭、化工、油氣和運(yùn)輸?shù)榷鄠�(gè)行業(yè)。由于行業(yè)屬性和企業(yè)需求的差異，有效銜接各環(huán)節(jié)、促進(jìn)跨行業(yè)和跨部門的合作，成為CCUS項(xiàng)目的重大挑戰(zhàn)。

　　《報(bào)告》指出，要促進(jìn)跨行業(yè)多企業(yè)合作，有效的方法是形成主產(chǎn)業(yè)(捕集—封存)整體化、可持續(xù)的商業(yè)模式，讓電廠和煤化企業(yè)捕集CO2和油氣公司封存CO2都有收益，從而帶動技術(shù)、服務(wù)、設(shè)備提供商組成的次產(chǎn)業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種商業(yè)模式的意義在于使減排CO2有利可圖，使CCS給企業(yè)帶來的收益(包括減少的罰款)高于CCUS成本。而可能的方法包括使CO2通過市場機(jī)制進(jìn)行交易、征收碳稅和對減排進(jìn)行補(bǔ)貼等。

　　然而，有專家指出，不論是采取市場機(jī)制還是政策激勵(lì)，基于近期的碳交易價(jià)格、碳稅和補(bǔ)貼水平，這3種方法都很難單方面促成上述商業(yè)鏈條的產(chǎn)生。從某種意義上說，CCUS市場是典型的政策激發(fā)市場。政策的走向?qū)⒅苯記Q定CCUS項(xiàng)目的規(guī)模性，而規(guī)模性又能促進(jìn)CO2市場的培育和發(fā)展。因此，打破行業(yè)間合作的僵局，還需要政府強(qiáng)有力的推動，積極制定企業(yè)合作機(jī)制，協(xié)調(diào)各企業(yè)間的利益分配，促成跨行業(yè)合作，挖掘企業(yè)的投融資能力。

　　展望:準(zhǔn)備迎接技術(shù)的商業(yè)化

　　事實(shí)上，應(yīng)用CCUS技術(shù)對中國的意義不僅僅體現(xiàn)在CO2減排上。由于CCUS技術(shù)對煤基工業(yè)(燃煤發(fā)電和煤化工)清潔化、低碳化發(fā)展的積極影響，它對富煤貧油的中國具有特殊意義。

　　《報(bào)告》指出，在中國積極推動CCUS技術(shù)研發(fā)示范，還可能帶動相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)研究，催生新技術(shù)應(yīng)用。技術(shù)的溢出效應(yīng)將惠及電力、油氣和(煤)化工等眾多行業(yè)以及基礎(chǔ)學(xué)科研究。從技術(shù)戰(zhàn)略儲備的角度出發(fā)，發(fā)展CCUS技術(shù)更是為了應(yīng)對潛在的技術(shù)市場競爭，把握商業(yè)機(jī)會。

　　有專家指出，CCUS技術(shù)潛在市場規(guī)模巨大，世界上主要的工業(yè)化國家都已經(jīng)紛紛投入CCUS的研發(fā)和示范中，為了避免在技術(shù)競爭中處于被動，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)出口，中國也應(yīng)該盡早做好準(zhǔn)備，迎接CCUS技術(shù)的商業(yè)化。

來源：中國環(huán)境報(bào)