CCS技术关乎全球减排大业 勿让CCS应用成纸上谈兵
美国能源部发起的未来发电项目之一的清洁煤炭发电厂，旨在测试CCS在技术和经济方面的可行性。
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美国能源部发起的未来发电项目之一的清洁煤炭发电厂，旨在测试CCS在技术和经济方面的可行性。 |
美国投资10亿美元重启“未来发电”（Future Gen）项目，并重点建设在伊利诺伊州的IGCC+CCS（整体煤气化联合循环发电+碳捕捉与封存）示范电站。欧盟经济振兴计划将10.5亿欧元投资用于7个电厂的CCS发展，并将在2015年建立一个具备12个示范电厂规模的CCS联盟。中国和美国也于2009年7月份提出建立中美联合清洁能源中心。
从这些项目的立项上马来看，似乎每个人都支持CCS（CCS技术，是指从一个大的排放设备如燃煤发电厂中，把二氧化碳捕获，然后通过管道运输，最终注入地下可安全封存数千年的地质封存库。——编者注）。世界各国政府，如美国、中国、澳大利亚、加拿大、27个欧盟成员国等，加上国际能源署、各环保组织以及国际大公司等一直都在呼吁加大对CCS的投资，尽管目前为止该技术还没有真正步入商业化应用阶段。
CCS关乎全球减排大业
煤炭是世界上增长最快的能源，煤炭燃烧也是全世界最大的温室气体排放源。在未来很长一段时间内，煤炭仍将在世界各国的能源结构中占据重要位置。据国际能源署预测，截至2030年，煤炭仍占全球发电燃料的44%。CCS是大量减少温室气体排放以减缓气候变化带来的威胁的必要手段。该署还称，如果没有CCS，到2050年，全球缓和气候变化的支出将增长70%，而温室气体减排目标的20%需要靠CCS来完成。
相比降低能源消费，提高能效，用清洁能源逐步替代化石燃料等减排手段，当下国际组织、各国家对CCS技术能有效降低二氧化碳排放，尤其是短期内减少火电厂的排放量已逐步达成共识。
近日，国际能源署制定了一项宏大的目标，呼吁全球在2020年前完成100个CCS工程，2050年前完成3000个。而要完成这一目标，需要将近3万亿美元的资金。为建设相应的示范项目，经合组织成员国更是要在2020年前每年投入40亿美元，同时，为帮助发展中国家完成目标，他们还要额外支付25亿美元。
几乎在同一时间，碳封存领袖论坛(CSLF)的成员国达成共识，将CCS视为应对气候变化的主要解决方案。碳封存领袖论坛的成员国包括大多数工业化国家以及二氧化碳排放大国，成员国的总人口占世界总人口的60%，二氧化碳排放量占76%，能源消耗量占75%，能源生产总量占70%，经济总量占76%。碳封存领袖论坛敦促那些将要参加哥本哈根气候变化大会的各国领袖为CCS正名，承认其在缓和气候变化以及实现大会最终目标——降低温室气体浓度上发挥的重要作用。
虽然哥本哈根大会议程已安排得十分紧密，而且现在也不能确定是否所有国家能就二氧化碳减排目标达成统一意见。但是，挪威能源大臣约翰森日前表示，如果不涉及CCS，哥本哈根大会将不可能达成一个解决方案。
CCS技术应用困难重重
虽然热捧CCS，但往往是口号胜于实施，对能否真正落实CCS项目，很多人心中画上一个大大的问号。多年来，欧盟一直是促进CCS大规模应用的领导者。2007年，欧盟领导人达成统一意见，支持在2015年前建设10—12个大规模的CCS示范性工厂，以实现CCS在2020年前步入商业化的目标。但几乎没人相信这一目标能够如期实现。位于伦敦的碳捕捉与封存协会是一个专门为CCS游说的团体，该协会执行主任杰夫·查普曼称：“很长一段时间以来，我们一直在讨论这些项目。但直到今天，我们仍在它的资金来源上争论不休。”
截至目前，全球只有4个商业规模的CCS项目在运行，而且全都与石油、天然气生产相关，与发电却毫无干系。一些小规模的试验计划正在进行当中，其中一个位于德国，另一个位于美国，刚刚正式开工。11月，欧盟议会有望通过6个工业规模的CCS项目，分别位于德国、西班牙、英国、意大利、荷兰以及波兰。这些国家将一共获得16亿美元的补贴，其中波兰将分得1.5亿美元，其余5国各2.7亿美元。但这些资金补贴与每个工程所需的15亿美元成本相比还差很多，欧盟成员国将要为每个项目投入更多的资金。此外，欧盟也下拨了价值3亿美元的碳排额度，但最终的拨款数目还要取决于2013年碳排放额度的市场价格。
查普曼表示：“为这6个项目提供奖励资金当然是件好事，但目前我们仍不清楚欧盟成员国是否会补齐所缺的资金。虽然我对这些项目持乐观态度，但是事情进展的速度明显不如预期快，我们因而倍受打击。”
碳捕获成本高昂导致资金匮乏。哈佛大学能源技术政策小组一项最新的研究表明，相对超临界电厂，仅碳捕获（不包含运输和储存）一项，先锋电厂成本就高达100-150美元/吨，电力价格将增加10美分/千瓦时；技术成熟后成本约为30-50美元/吨。而且，增加CCS将使燃煤发电效率损失20-30%。因此，要生产同样多的电力，CCS相对于无CCS的条件要多消耗约25%的煤炭（取20-30%的均值）。不管电厂所使用的燃料是煤炭还是天然气，要想满足这一额外的负载都必须花费很大气力。同时，增加的煤炭消耗的成本还将通过煤炭的产业链条扩散到整个能源系统，包括煤炭的生产、运输、储存、转运所需的人力、资本、铁路、港口、船舶等。把增加煤炭消耗计入成本，将给本已超常规生产和超容量运载的煤炭系统增加额外的负担和成本。如果考虑煤炭生产、运输环节的外部成本（如环境、安全和生态影响），这一数字将更高。
考虑到世界能源领域想要满足日益增长的电力需求都已捉襟见肘，仅为落实CCS技术就要增加约1/4的电力需求，这似乎有点让人望而生畏。
除了资金问题外，CCS 的风险也包含在二氧化碳捕获、运输和储存各个环节上，如技术风险、地质储存潜力的不确定性以及碳储存的泄漏风险等，因此还必须加强这些过程的风险管理。
另外一个令人困扰的问题是：越来越多的民众开始反对将二氧化碳埋藏于有人类生存的地下区域。公众对CCS的接受程度也在某种程度上决定了采用CCS的可能与风险。大瀑布电力公司曾在德国北部进行了全球第一个碳储存的示范项目——施瓦茨碳储存项目，却因地方居民的强烈反对不得不取消，直接将已经捕获的二氧化碳重新排放到大气中去。
此外，还包括管制的不确定性。许多国家都缺乏相应的规章制度。而作为有可能最先试验CCS的公共事业部门也没有做出任何投资承诺，除非政府在口头应允之后，相继推出具体的财政和制度支持。
CCS潜力大 美中或领先
从上述分析中不难看出，尽管CCS潜力很大，非常热门，但要想让其成为现实，要规模化发展却也不是一件容易的事，因为要解决一系列的成本、储存、风险和不确定性障碍等因素。尽管如此，也不是说就回天乏术，可以在以下几个方面不断推进：
首先，不断加强能力建设，包括：分析和评估CCS技术路线；加强碳储存研究；增强风险管理能力；建立健全CCS治理结构和相关法律法规以及推动公众参与CCS的研究等。
其次，拓宽资金来源。国际资金的投入和支持非常重要，国际气候变化协议须寻求新的金融机制以满足CCS规模化发展的需要。
再次，深化国际合作。国际上对CCS的探索不断前进，要不断深化双边或多边气候变化合作的CCS领域，建立联系、跟踪进展、了解动态、交流问题与经验等。
查普曼认为，世界上第一个商业规模的CCS设施有可能在中国诞生。“中国是一个真正致力于CCS研发的国家，因为她知道这将是一个十分巨大的市场，同时中国也必须做点什么来使自己的发电厂无碳化。”同时，美国也是CCS的重要支持者。有分析人士希望，奥巴马总统能够在哥本哈根会议上对二氧化碳减排做出一定的承诺并表示支持CCS。据悉，美国政府已经拨款24亿美元用于研究CCS。位于弗吉尼亚州西部的山地人发电厂的CCS试验项目刚刚启动，该发电厂由美国电力公司管理，测试的CCS技术由法国阿尔斯通公司开发，捕获的二氧化碳将被埋藏于俄亥俄河沿岸的地底。
美国国家科学院在最近发表的报道中对CCS深表赞同，称它在解决二氧化碳排放问题上具有最大的潜力，同时在很大程度上影响着美国的能源未来。它呼吁美国在2020年前新建或者翻新15至20个试验工厂。
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