CCS被批評不能應對氣候變化，我國要不要發(fā)展？

撰文 ｜ Sueyl；編輯 ｜ 郭郭

→這是《環(huán)球零碳》的第265篇原創(chuàng)

CCS（碳捕集與封存）或CCUS（碳捕獲、使用和封存），被國際能源署和政府間氣候變化專門委員會等權威機構視為應對氣候變化的重要工具，也被認為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖最經(jīng)濟、可行的方法。

更有聲音認為，CCUS與新能源耦合的負排放技術將是實現(xiàn)碳中和目標的托底技術保障。

國際能源署表示，到2030年，每年的碳捕集能力需要增加到16億噸二氧化碳，才能符合2050年的凈零排放要求。

但是，CCUS項目也因為巨大的財務和技術風險，一直備受質(zhì)疑。要將二氧化碳找到合適的儲存地點，并封存幾個世紀，以確保它不會回到大氣中，這無論對地點的選擇，還是監(jiān)管和監(jiān)測，都是一個巨大的挑戰(zhàn)。

今年9月，能源經(jīng)濟和金融分析研究所（IEEFA）通過調(diào)查全球一些典型和旗艦CCS項目，發(fā)布了一份新報告，發(fā)現(xiàn)這些項目表現(xiàn)明顯不佳，而且跟預期和設計相差很大，其中一些項目的二氧化碳捕獲量僅為承諾的一半，技術和監(jiān)管框架也存在很多不足。

該報告名為《碳捕集關鍵——經(jīng)驗教訓》，研究了天然氣、工業(yè)和電力部門的13個旗艦大型CCS或CCUS項目的歷史、經(jīng)濟和性能。這些項目約占全球目前碳捕集總運營能力的55％。結果發(fā)現(xiàn)，13個項目中有 7個表現(xiàn)不佳，2個失敗，1個被擱置暫停。

報告作者Bruce Robertson說：“CCS技術已經(jīng)進行了50年，許多項目都失敗了，而且還在繼續(xù)失敗，只有少數(shù)幾個項目成功。許多國際機構和國家政府都在依靠化石燃料部門的碳捕集來實現(xiàn)凈零排放，這根本行不通?！?/p>

CCS／CCUS究竟是延長化石燃料資產(chǎn)壽命的洗綠劑，還是避免災難性氣候變化后果的靈丹妙藥？

01 國際多數(shù)CCUS項目表現(xiàn)欠佳

CCUS是指將燃燒煤、天然氣、石油或木材以及工業(yè)過程中排放的二氧化碳捕獲，然后，將其安全永久地封存在地下，或回收利用，以制造有用的材料，如水泥或穩(wěn)定的其他礦物。

不同的地點將采用不同的碳捕獲方法。有些涉及在二氧化碳高度集中的煙囪，也有些直接從空氣中捕獲碳。

CCS、CCUS技術在美國的新氣候法案中得到大力支持，并推出了每捕獲一噸二氧化碳85美元的稅收抵免。其他國家（包括挪威、英國、澳大利亞）也在鼓勵采用。

其實梳理全球的CCS／CCUS項目，歷史上大多數(shù)是以提??油采收率 （EOR） 為主。通過CCUS，?氧化碳作為商品出售給?油和天然?公司， ?氧化碳被加壓注?現(xiàn)有的油?田中，使?它來提?碳氫化合物的產(chǎn)量，因此稱為提??油采收率。

然?，EOR本?會直接和間接地導致CO2排放。直接影響是?于壓縮?氧化碳并將其泵?地下使用的燃料排放。間接影響是以這種?式?產(chǎn)的額外?油要么被燃燒，要么?于?業(yè)過程，兩者都會導致?氧化碳排放。而如果沒有EOR也不會存在這些排放。

對于CCUS用于EOR的項目，其目的是使??氧化碳來?產(chǎn)更多的?油，?不是抑制CO2的排放。

?體處理?直是全球 CCS 的主要應?領域。比如通過CCS提取并去除原始天然氣中含有的CO2，需要將其去除以?產(chǎn)可銷售的?體，以便通過管道分配或在液化天然氣??中液化以供出?。這也是該?業(yè)??年來?直使?碳捕獲技術的原因，不?定是為了實現(xiàn)?候友好，而是為了提高氣體產(chǎn)量。

發(fā)電是 CCS ?于電?部?脫碳的較新應用，也被稱為燃燒后碳捕獲。它旨在捕獲燃料燃燒后的?氧化碳。戰(zhàn)略價值在于能夠?碳捕獲設施改造現(xiàn)有的化?燃料發(fā)電?。該應?表明它在商業(yè)上并不先進，并引發(fā)了?些環(huán)境問題。作為電?部?減緩?候變化的選擇，它與可再?能源和儲能相?沒有成本競爭?。

IEEFA收集整理全球大部分CCS項目，其中應用在天然?加?的CCS占主導地位，約占全球總運營能?的 69％。其次是?業(yè)應?，包括鋼鐵、氫?、?醇、化肥和其他化學?產(chǎn)，約占總產(chǎn)能的25％。?約 6％ 的??部分來?發(fā)電行業(yè)。

然而，這些項目中表現(xiàn)不佳的遠超過正常運行的。比如，世界上唯一擁有CCS的大型發(fā)電站，位于加拿大的邊界大壩項目（Boundary Dam）。該項目的最初目標是每年捕獲約100萬噸的二氧化碳，或每天3200噸。然而，該工廠實際平均每年捕獲最多在61．5萬噸。該項目運營商薩斯克電力公司公布的數(shù)據(jù)顯示，迄今為止，邊界大壩3號的平均二氧化碳捕獲率約為50％，而不是目標的90％。

埃克森美孚位于懷俄明州的LaBarge設施，在其整個生命周期中產(chǎn)能表現(xiàn)不佳，約為計劃的36％。

而雪佛龍公司在西澳大利亞的Gorgon天然氣計劃在頭五年的碳捕集產(chǎn)能比計劃少了約50％。

電力行業(yè)近90％的CCS項目在實施階段就失敗了，或者提前中止了—包括美國的Petra Nova和Kemper煤氣化電廠，此外，大多數(shù)項目都沒有按照理論設計的捕獲率運行。因此，該行業(yè)普遍聲稱的90％的減排目標在實踐中是無法實現(xiàn)的。

報告中還包括的兩個失敗的項目，包括密西西比州的Kemper煤炭CCS項目，該項目被長期拖延，最終于2017年放棄了建設。

最后，報告得出以下幾個結論：

1、失敗的／表現(xiàn)不佳的項目大大超過了成功的經(jīng)驗。

2、成功的CCUS例外情況主要存在于為化石燃料工業(yè)服務的天然氣加工部門，但這導致了進一步的排放。

3、在天然氣加工行業(yè)應用CCS／CCUS的房間里有一頭隱藏的大象——范圍3的排放仍然沒有被計算在內(nèi)。

4、捕獲的碳大多被用于提高石油采收率（EOR）：提高石油產(chǎn)量并不是氣候解決方案。

5、將碳捕集作為延長化石燃料發(fā)電廠壽命的綠燈是一個重大的財政和技術風險：歷史證實了這一點。

6、在排放難以減少的行業(yè)（如水泥），CCS的一些應用可以作為一個臨時的部分解決方案進行研究，但要仔細考慮。

不過，愛丁堡大學 CCS 教授Stuart Haszeldine對此表示：“CCS 可能并不完美，但它是現(xiàn)在需要采取的眾多行動之一?！?/p>

02 中國要不要發(fā)展CCUS？

CCS被認為是一個托底技術，它的存在，是建立在煤炭、天然氣和石油等化石燃料不可能完全替代的基礎之上，再加上鋼鐵、水泥制造等重工業(yè)排放，也需要用到碳捕集技術，所以，業(yè)界大多數(shù)專家認為，CCS對碳中和目標實現(xiàn)，是至關重要的，但問題也是存在的。

我國CCS總體上仍處在研發(fā)和示范階段，目前仍存在許多制約其發(fā)展的突出問題，包括能耗和成本過高、可持續(xù)發(fā)展效益不顯著、長期封存的安全性和可靠性等。

國家發(fā)改委明確提到開展CCUS試點項目的行業(yè)涉及火電、煤化工、水泥和鋼鐵行業(yè)?！笆奈濉睍r期，中國國有石化企業(yè)將加大建設力度實現(xiàn)CCUS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。截至目前，中國石化實施二氧化碳驅(qū)油項目36個。

相關專家表示，在碳中和目標下，CCUS的定位、作用和發(fā)展路徑都需要更新，更加全面的發(fā)揮不可或缺的作用，一是為零碳能源系統(tǒng)提供大規(guī)模減排支撐，二是為鋼鐵水泥等過程性工業(yè)深度脫碳提供支撐，三是發(fā)揮負排放潛力為整體碳中和提供支撐。

我國過去建成的CCUS示范項目多以幾噸到十萬噸規(guī)模為主。近年來CCUS項目規(guī)模實現(xiàn)大跨越，國內(nèi)首個百萬噸級CCUS項目——“齊魯石化－勝利油田百萬噸級CCUS項目”正式注氣運行，標志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進入技術示范中后段——成熟的商業(yè)化運營。中國石油在今年2月啟動300萬噸CCUS重大工程示范項目；廣匯能源300萬噸CCUS項目在今年3月正式開工建設……

但成本高昂是目前大眾對于CCUS行業(yè)的普遍認知，也是一個談到CCUS不可回避的問題。CCS／CCUS的高成本是由于在CO2從源頭輸送、地下作業(yè)和社會經(jīng)濟因素方面有許多不確定性因素，這可能會導致初始較低的存儲率和較高的成本。

但北京師范大學中國綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心執(zhí)行主任張九天表示：“規(guī)模上去了，成本就會下來了，規(guī)模效益便會顯現(xiàn)出來。再往前走一走，我們就離產(chǎn)業(yè)集群模式越來越近了?！?/p>

“十四五”是探索大規(guī)模、經(jīng)濟可行CCUS項目的窗口期。在政府提供政策支持和引導的同時，鼓勵企業(yè)探索更多符合中國國情的創(chuàng)新性CCUS模式。各部委需要加強協(xié)調(diào)，加大政策支持力度，創(chuàng)造一個有利于項目可以獲得綠色融資和氣候投融資的環(huán)境。

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