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(wèn)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(lái)，能耗高的問(wèn)題得不到解決，在中國(guó)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣。”在氣候組織日前召開(kāi)的《CCUS在中國(guó):18個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題》報(bào)告發(fā)布研討會(huì)上，長(zhǎng)期關(guān)注CCUS技術(shù)的中國(guó)科學(xué)院工程物理研究所副研究員高林表示。

　　《CCUS在中國(guó):18個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》)是由國(guó)際非營(yíng)利機(jī)構(gòu)氣候組織日前發(fā)布的。這份報(bào)告是對(duì)2010年發(fā)布的《CCS(碳捕集與封存)在中國(guó):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(huà)題擴(kuò)展到更符合中國(guó)實(shí)際的CCUS。報(bào)告對(duì)CCUS技術(shù)在中國(guó)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(shì)等18個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了探討。

　　現(xiàn)狀:中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始行動(dòng)

　　IPCC(政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì))對(duì)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(lái)，輸送到一個(gè)封存地點(diǎn)，并且長(zhǎng)期與大氣隔絕的一個(gè)過(guò)程。我國(guó)結(jié)合國(guó)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(mén)的重視。

　　中國(guó)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(guó)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(guó)以煤為主的資源稟賦和能源消費(fèi)的增長(zhǎng)趨勢(shì)給實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型和國(guó)家減排目標(biāo)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，在這樣的背景下，對(duì)燃煤電廠減排具有巨大潛力優(yōu)勢(shì)的CCUS技術(shù)對(duì)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(guó)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(guó)際能源署預(yù)測(cè)，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(guó)內(nèi)一些地方已經(jīng)開(kāi)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(wàn)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(wàn)噸/年～100萬(wàn)噸/年，其中一期工程已經(jīng)完成，二期正在進(jìn)行中。

　　問(wèn)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(duì)其減排效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、及生態(tài)環(huán)境的綜合影響以及長(zhǎng)期安全性等諸多問(wèn)題的研討比較缺乏，因此，無(wú)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(duì)是否應(yīng)該大力發(fā)展CCUS和如何發(fā)展CCUS存有疑問(wèn)。

　　對(duì)此，《報(bào)告》指出，CCUS在中國(guó)將面臨著比其他國(guó)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(guò)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(wú)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(wèn)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(lái)，中國(guó)很難接受。

　　“CCUS技術(shù)不單純是一個(gè)市場(chǎng)問(wèn)題或成本問(wèn)題，要取得突破、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，就必須通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低減排能耗，這是我們面臨的最關(guān)鍵問(wèn)題。”長(zhǎng)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(mén)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(dòng)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(lái)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(guò)市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行交易、征收碳稅和對(duì)減排進(jìn)行補(bǔ)貼等。

　　然而，有專(zhuān)家指出，不論是采取市場(chǎng)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(shuō)，CCUS市場(chǎng)是典型的政策激發(fā)市場(chǎng)。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(chǎng)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(dòng)，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(duì)中國(guó)的意義不僅僅體現(xiàn)在CO2減排上。由于CCUS技術(shù)對(duì)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(duì)富煤貧油的中國(guó)具有特殊意義。

　　《報(bào)告》指出，在中國(guó)積極推動(dòng)CCUS技術(shù)研發(fā)示范，還可能帶動(dòng)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?xún)?chǔ)備的角度出發(fā)，發(fā)展CCUS技術(shù)更是為了應(yīng)對(duì)潛在的技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，把握商業(yè)機(jī)會(huì)。

　　有專(zhuān)家指出，CCUS技術(shù)潛在市場(chǎng)規(guī)模巨大，世界上主要的工業(yè)化國(guó)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(jìng)爭(zhēng)中處于被動(dòng)，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)出口，中國(guó)也應(yīng)該盡早做好準(zhǔn)備，迎接CCUS技術(shù)的商業(yè)化。

來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào)