碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)
发展碳捕获与储存技术

发展碳捕获与储存技术碳捕获与储存技术(Carbon Capture and Storage, CCS)是一种被广泛研究和探讨的技术,旨在减少大气中的二氧化碳排放量,从而应对全球气候变化和实现碳中和目标。
随着全球工业化进程的不断加速,碳排放问题日益严重,如何有效地成为了一个亟待解决的问题。
本文将从碳捕获与储存技术的定义和原理出发,分析其在全球范围内的发展现状和趋势,探讨其在能源行业、工业生产和交通运输领域的应用及前景,提出相关建议和技术创新方向,以期为推动碳捕获与储存技术的发展做出贡献。
一、碳捕获与储存技术的定义和原理碳捕获与储存技术是指通过各种方法和技术手段,将工业排放的二氧化碳气体捕获并压缩储存到地下或其他地方,以减少大气中二氧化碳的浓度,减缓全球气候变暖的趋势。
其基本原理是通过化学吸附、物理吸附、吸收分离等方法将二氧化碳气体从燃烧过程中分离出来,然后利用管道输送或转化成其他形式进行储存。
二、碳捕获与储存技术在全球范围内的发展现状和趋势近年来,全球碳捕获与储存技术得到了广泛的关注和认可,许多国家和地区都陆续推出了相关和计划,致力于加大对碳捕获与储存技术的投资和研发。
在欧洲、美国、中国等发达国家和地区,碳捕获与储存技术已经取得了一定的进展,部分项目已经进入实际应用阶段。
同时,一些新兴经济体也在积极探索碳捕获与储存技术的发展路径,以满足自身的环保需求。
未来,随着全球碳排放问题的日益突出,碳捕获与储存技术将成为减缓气候变化、实现碳中和的重要手段之一。
预计未来碳捕获与储存技术将在各个领域得到广泛应用,并逐步形成产业化规模,成为推动全球可持续发展的重要力量。
三、碳捕获与储存技术在能源行业的应用及前景能源行业是全球碳排放的主要来源之一,如何减少能源产业的碳排放已成为一个亟待解决的问题。
碳捕获与储存技术在能源行业的应用有着巨大的潜力和前景。
首先,通过在燃煤发电厂进行碳捕获和封存,可以大幅减少二氧化碳的排放量,降低环境污染和温室气体的排放。
碳捕集与封存( CCS)简介

碳捕集与封存(CCS)简介碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称CCS)是指将大型发电厂、钢铁厂、水泥厂、化工厂等排放的二氧化碳收集起来并封存而与大气隔绝的一种技术。
CCS是为了实现温室气体减排、应对全球气候变化而开发的一项新技术,其重要意义在Array于:它是在继续利用煤、石油等化石能源的同时实现CO2近零排放的唯一有效技术。
CCS技术包括CO2捕集、运输以及封存三个环节,每个环节都已有成熟技术,但在串联起来应用于大规模CO2减排时尚需要通过各种途径降低成本,包括进行技术改造和将所捕集的一部分CO2提供利用,如用于提高石油采收率等。
二氧化碳捕集二氧化碳的捕集方式主要有三种:燃烧前捕集(Pre-combustion)、富氧燃烧(Oxy-fuelcombustion)、燃烧后捕集(Post-combustion)。
燃烧前捕集目前主要采用IGCC(整体煤气化联合循环)发电系统。
其过程是在燃烧之前将煤气化成煤气并净化除去CO2、H2S、NOx及粉尘等,再将煤气分离得到得到H2和CO2。
H2作为燃气轮机的燃料,CO2经脱水和压缩后提供封存。
伴生的高温废气再利用来产生蒸汽供蒸汽轮机发电。
该技术的捕集系统小,效率高、用水少、环保(同时实现脱碳、脱硫、脱硝和除尘),还可与煤化工相结合,实现电、热、化工产品(氢气、甲醇、烯烃)等多联产。
IGCC的研发已列入我国“十一五”发展规划纲要和863计划重大项目。
富氧燃烧采用传统燃煤电站的技术流程,但通过制氧技术,将空气中占大比例的氮气(N2)脱除,直接采用高浓度的氧气(O2)与抽回的部分烟气的混合气体来替代空气,这样得到的烟气中有高浓度的CO2气体,可以直接进行处理和封存。
该技术目前尚处于研发阶段,最大的难题是制氧技术的投资和能耗太高。
燃烧后捕集在传统工业排放的烟道气中捕集CO2。
目前常用的CO2分离技术主要有化学吸收法(利用酸碱Array性吸收)和物理吸收法(变温变压吸附),而膜分离法也发展很快,在能耗和设备紧凑性方面具有巨大潜力。
碳捕获与封存技术

碳捕获与封存技术
碳捕获与封存技术(CCS)是一种新兴的技术,旨在将大量的二氧
化碳从大气中吸收并将其封存在地下。
由于二氧化碳是导致全球变暖
的主要原因,因此实施碳捕获和封存技术可以减少大气中的碳排放,
从而降低全球变暖的影响。
碳捕获与封存技术不能完全删除二氧化碳,而是将其收集,处理,然后将其稳定封存到地下空间。
所以,这也被称为碳捕获与封存或碳
沉降。
碳捕获与封存技术的工作原理如下:在火力发电厂的烟气过滤
系统中,碳捕集剂可以将大量的二氧化碳吸附,这些二氧化碳可以在
真空压缩容器中稳定存储起来,然后通过管道而不是大气将其输送到
地下孔、深海底部或其他地下位置。
碳捕集与封存技术有很多优点,其中一个重要的优点是它可以把
大气中的二氧化碳排放降至最低,从而减少全球变暖的影响。
此外,
它还可以节省能源,改善空气质量,减少空气污染物的排放,降低火
力发电厂的发电成本,保护健康,改善水环境,等等。
值得一提的是,碳捕集与封存技术的实施也是昂贵的,因为它需
要大量的资金用于设备和安装,并且需要大量的能源来运行。
因此,
该技术的成本昂贵,虽然它可以有效地减少大气中的碳排放,但也需
要政府和社会各界的努力才能使之受益。
什么是碳捕集与封存(CCS)?

什么是碳捕集与封存(CCS)?碳捕集与封存(CCS)是指通过减少二氧化碳(CO2)排放来应对气候变化的一系列技术。
CCS背后的想法即在燃烧化石燃料产生的二氧化碳释放到大气中之前将其捕集。
问题是:如何处理捕集的二氧化碳?目前大多数的CCS策略都要求将二氧化碳注入地下深处。
这就形成了一个“闭环”,从地球上提取碳作为化石燃料,然后以二氧化碳的形式返回地球。
01CCS是如何运作的?如今,CCS项目每年封存的二氧化碳超过3000万吨,相当于650万辆客车产生的二氧化碳排放量。
捕集通常发生在大型固定的二氧化碳排放源,如发电厂或生产水泥、钢铁和化学品的工业工厂。
目前大多数碳捕集项目都是在二氧化碳排放到烟囱之前用液体进行化学去除,但有几种新型的捕集工艺正在开发中。
然后,将捕集的二氧化碳压缩,使其变成液态,通常通过管道输送到封存地点。
船舶运输比使用管道运输要贵,但欧洲和日本都在考虑船舶运输。
一旦到达封存地点,二氧化碳就被泵送到2500英尺深的井中,进入地质构造,比如枯竭的油气藏,以及含有无法利用咸水地层。
02二氧化碳的利用CCS有时被称为CCUS,“U”代表利用率。
提高采收率(EOR)是当今二氧化碳的主要用途。
提高采收率是指将二氧化碳注入油层,以获得更多的石油。
二氧化碳的其他可能用途包括制造化学品或燃料,但它们需要大量的无碳能源,这使得成本太高,无法在今天具有竞争力。
对于大规模实施CCS, CO2的利用量将不到捕集量的10%。
03从空气中捕集最近,人们对使用CCS技术从大气中去除二氧化碳也有相当大的兴趣。
一种选择是利用CCS(BECCS)的生物能源,生物(如森林或草地)通过光合作用从空气中去除二氧化碳。
然后,生物质被收集并在发电厂中燃烧以产生能量,同时捕集并封存二氧化碳。
这就产生了所谓的'负排放 ',因为它从大气中吸收二氧化碳并封存起来。
另一种负排放方案称为直接空气捕集(DAC),通过化学方法从空气中去除二氧化碳。
碳捕捉与存储技术的现状与前景

碳捕捉与存储技术的现状与前景当今世界上,气候变化是一个日益严峻的问题,随着人类工业化和城市化的发展,二氧化碳等温室气体大量排放,对地球环境产生了巨大的影响,一些国家和组织也在积极推进减排和转型能源的过程中。
在这一过程中,碳捕捉与存储技术逐渐成为应对气候变化的重要手段。
一、碳捕捉与存储技术简介碳捕捉与存储技术(Carbon Capture and Storage,CCS)是能够将产生大量二氧化碳的工业过程中的废气捕捉,然后将其输送到安全的地下储存设施中的一种技术。
该技术主要分为三个部分:碳源捕捉、输送以及地下存储。
碳源捕捉的方式主要有化学捕捉、物理捕捉和生物捕捉,化学和物理捕捉主要利用吸收剂、催化剂等,而生物捕捉主要利用生物体内的酶或代谢产物,将二氧化碳固定成为有机物。
输送的方式主要有管道输送和船运输送。
当二氧化碳被捕捉后,需要把它运输到离工厂较远的地方,或者通过海上运输送到国外地区的储存点。
需要注意的是,二氧化碳输送的方式会产生能源消耗和碳排放,但是与从燃烧排放大量二氧化碳相比,输送所产生的排放量要少得多。
地下存储的含义是将已经捕捉到的二氧化碳储存到地下深层地层中,以避免大气中的排放。
储存地点主要包括盐穴、油气田和煤矿井等,在储存过程中需要进行地质勘查、井口建设、根据千米来计算管道高度、掌管调配管理和建立紧急处理系统,确保储存安全。
二、碳捕捉与存储技术的现状目前,全球已经建成了大量的碳捕捉与存储项目,其中包括商业项目和示范项目。
国家级别的项目主要由发达国家主导,其中包括美国、日本、澳大利亚、英国等。
目前为止,全球已经建成的项目数量大约在50个左右,其中澳大利亚的Gorgon气田项目、美国的Kemper电站项目是较为典型的碳捕捉与存储项目。
与此同时,很多企业也开始投入到碳捕捉与存储技术的研发和实践中。
以石化业为例,中国石油、中国石化、海南炼厂、山东蓝海等企业都已经在碳捕捉与存储领域有布局。
同时,航空、钢铁等行业也都在努力推进碳捕捉与存储技术的应用。
碳捕集与封存耗材

碳捕集与封存耗材
碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage, CCS)耗材是用于
收集、转运和储存二氧化碳的材料和设备。
这些耗材可以包括以下几种:
1. 吸收剂:用于吸收二氧化碳的化学物质,例如胺类化合物,它们可以与二氧化碳反应形成氨基甲酸盐或碳酸盐。
2. 萃取剂:用于从气体混合物中分离出二氧化碳的溶剂或液体,例如氨苯。
3. 微胶囊:用于包裹吸收剂或萃取剂,增加其表面积和稳定性,提高二氧化碳吸收或分离效率。
4. 管道和储罐材料:用于转运和储存二氧化碳的管道和储罐需要使用耐高压、耐腐蚀和耐高温的材料,如碳钢和镍合金。
5. 密封材料:用于确保储存地点的密封性,防止二氧化碳泄漏到环境中,包括密封垫片、密封胶和耐高温涂层等。
6. 监测设备:用于监测二氧化碳的浓度、压力和流量等参数的设备,包括传感器、流量计和仪表等。
7. 运输设备:用于将二氧化碳从捕集装置转运到封存地点的设备,包括管道、储罐和运输车辆等。
需要注意的是,碳捕集与封存技术仍在发展中,目前尚未出现
具有广泛应用的标准化耗材,因此不同项目和工艺可能会使用不同的耗材组合。
未来随着技术的进步和成本的降低,碳捕集与封存耗材的种类和性能都有望得到进一步改善。
碳捕集与封存技术的现状与挑战

碳捕集与封存技术的现状与挑战在全球气候变化的大背景下,减少温室气体排放已成为当务之急。
碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称 CCS)技术作为一种重要的减排手段,近年来受到了广泛的关注。
本文将探讨碳捕集与封存技术的现状,并分析其面临的挑战。
一、碳捕集与封存技术的原理碳捕集与封存技术主要包括三个环节:碳捕集、碳运输和碳封存。
碳捕集是指将二氧化碳从工业排放源(如发电厂、钢铁厂、水泥厂等)中分离出来的过程。
目前主要的碳捕集技术有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集。
燃烧后捕集是在燃烧过程完成后,从烟道气中捕集二氧化碳;燃烧前捕集则是在燃料燃烧前将其转化为氢气和二氧化碳,然后分离出二氧化碳;富氧燃烧捕集是采用高浓度氧气进行燃烧,从而产生高浓度的二氧化碳,便于捕集。
碳运输是将捕集到的二氧化碳通过管道、船舶或公路槽车等方式输送到封存地点。
碳封存则是将二氧化碳注入地下深处的地质构造中,如枯竭的油气田、深部盐水层等,使其长期与大气隔离。
二、碳捕集与封存技术的现状(一)技术进展经过多年的研究和发展,碳捕集与封存技术在某些方面取得了显著的进步。
燃烧后捕集技术中的化学吸收法不断优化,提高了二氧化碳的捕集效率和降低了成本。
同时,新型的吸附材料和膜分离技术也在研发中,有望进一步提高捕集效果。
在碳运输方面,管道运输技术相对成熟,但对于长距离和大规模的运输,还需要解决一些工程和安全问题。
碳封存的地质评估和监测技术也在不断改进,以确保二氧化碳的安全封存。
(二)示范项目全球范围内已经建立了一些碳捕集与封存的示范项目。
例如,挪威的 Sleipner 项目是世界上第一个大规模的二氧化碳封存项目,自 1996 年以来,已经成功将超过 1000 万吨的二氧化碳封存在北海的海底盐水层中。
美国的 Petra Nova 项目采用燃烧后捕集技术,每年可捕集约 140 万吨二氧化碳,并将其用于提高石油采收率。
中国也在积极推进碳捕集与封存技术的示范项目,如神华集团在鄂尔多斯的 10 万吨/年二氧化碳捕集与封存示范项目。
碳捕捉与储存技术的新发展

碳捕捉与储存技术的新发展近年来,随着全球资源消耗速度的不断加快,对环保事业的关注已经成为社会公众的共识。
碳捕捉与储存技术(CCS)作为环保事业的重要组成部分,受到了各界的高度重视,不断推进着技术突破。
本文将从碳捕捉与储存技术的概念、发展历程以及新发展等方面来进行探讨。
一、碳捕捉与储存技术的概念碳捕捉与储存,全称为“Carbon Capture and Storage”,简称CCS。
它是一种减少二氧化碳(CO2)排放量的环境保护技术。
它的工作原理是捕捉产生大量二氧化碳的工业设施中的二氧化碳,然后将其压缩并输送到一定深度的地下地层储存,从而使二氧化碳永久隔离在地下。
这种技术类似于垃圾填埋的原理,但与垃圾填埋不同的是,储存地层应具有非常稳定的环境条件,以避免二氧化碳散发出来影响生态环境。
二、碳捕捉与储存技术的发展历程CCS技术的历史可以追溯到上世纪中叶。
当时,挪威国家石油公司开发了一项名为“Sleipner”(“斯莱普纳”)的项目,这是全球第一次有计划地将二氧化碳注入海底储存。
此后,CCS技术得到了进一步的发展。
许多国家都在进行相关的研究和实验,例如美国、加拿大、澳大利亚、欧盟等。
目前,全球已经有十几个国家在进行CCS技术的实际应用。
三、碳捕捉与储存技术的新发展1、CCS技术应用范围的不断扩大在早期的CCS技术研究中,主要将其应用于工业领域。
但是,近年来,随着全球气候变化要求的不断提高,CCS技术的应用范围也在不断扩大。
除了工业领域,CCS技术还可以用于发电和交通领域等等。
2、CCS技术前景广阔尽管CCS技术存在一定的缺点和挑战,但是总体来说,它的前景非常广阔。
CCS技术不仅可以帮助企业减少排放量,从而减缓全球温室气体排放量的增加速度,同时,它还可以用于越来越多的领域。
这样,就使得CCS技术在未来的发展中具有极大的潜力。
3、CCS技术的突破与创新随着科技的不断发展,CCS技术也在不断地推进着。
一些科学家和研究人员正在探索一些新的碳捕捉和储存技术,例如化学吸收、稳定地质贮存等等。
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碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)CCS碳捕捉,就是捕捉释放到大气中的二氧化碳,压缩之后,压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。
吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。
在世界石油会议(WPC)上,能源行业的老总们都热切希望把它当作一个解决气候将变暖的方案。
但是,技术瓶颈仍然存在,大规模发展的价格依然昂贵,让项目进行困难重重。
一个经常被谈及的可能性就是碳捕捉和封存(Carbon capture and storage,简称CCS),也就是把二氧化碳深埋于地下。
能源公司对这项技术有着很高的期望。
但是有两个问题。
其一是没人知道这项技术是不是真的那么管用(或者说,是不是深埋的二氧化碳不会泄露)。
另外一点便是虽然我们还不知道效果如何,可以肯定的一点是CCS 技术很贵--它高昂的成本甚至使替代能源都显得十分具有吸引力。
原理“捕捉”碳并不难。
二氧化碳和胺类物质发生反应。
二者在低温情况下结合,在高温中分离。
这样,可以使电厂产生的废气在排放前通过胺液,分离出其中的二氧化碳;之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳。
更好的方法是使煤和水发生反应,产生一种二氧化碳和氢气的混合物。
在这种混合物中二氧化碳含量比一般电厂废气中的更高,所以更容易分离。
之后燃烧的就是纯氢气了。
这套处理工序成本很高,但没有证据表明这个方法是没有效果的。
丹麦一家使用单乙醇胺做二氧化碳吸收剂的实验厂已经运行了两年。
法国的阿尔斯通公司一所设在威斯康星的使用氨水捕捉碳的实验基地也即将建成完工。
真正麻烦的是下一个步骤。
二氧化碳的需要长期埋藏,因此必须达到很多要求。
要成功地封存二氧化碳,需要一块地下1000米以下的岩体。
在这样的深度,压力将二氧化碳转换成所谓的“超临界流体”,而在这样的状态下二氧化碳才不容易泄露。
另外,这片岩体还要有足够多的气孔和裂缝来容纳二氧化碳。
最后,还需要一块没有气孔和裂缝的岩层防止泄露。
CCS成本关于成本,根据麻省理工大学去年发表的一份报告,捕捉每吨二氧化碳并将其加压处理为超临界流体要花费25美元,将一吨二氧化碳运送至填埋点需要花费5美元。
这也就是说,发电厂每向大气中排放一吨二氧化碳就要支付30美元;这一数字接近联合国政府间气候变化专门委员会建议的碳价格的中间值和欧盟现行的碳价格。
另外,一份由一家名为Synapse Energy Economics的咨询公司发布的报告提出,美国的能源公司已经开始在内部审计中按每吨3元到61元不等计算碳价。
而这一范围的中间值也是30美元。
这样的价格,无论是作为碳税还是在排放权交易的制度中,都将大大改变能源经济。
但即使是CCS最乐观的拥护者也质疑这项技术在2020年之前是不是真的能得到大范围推广。
而到了那个时候,无论是地球的气候还是政治环境都会大不相同。
位于伊利诺伊州的“未来发电”项目是一次调查CCS在实际发电中效果的认真尝试。
但这个项目于一月份宣告取消,原因是预计成本从8亿3000万美元猛增至18亿美元。
[编辑本段]困难必须克服的困难是令人畏缩的,它要求国际合作、创新、巨额投资项目和公众接受。
所有这些都要通力配合才能敌过全球变暖的步伐。
首先,在化石燃料和能源生产的过程中捕捉二氧化碳所需的费用是极其昂贵的。
第二,埋藏地点必须经过检验。
在那儿,二氧化碳不能泄漏,必须修建包括油轮和管道在内的设施来运输二氧化碳到这些地点。
第三,由于成本原因,还没有各类环保公司有意向在(碳捕捉)CCS技术上进行投资,美国麻省理工学院的一项研究提出碳捕捉(CSS)处理二氧化碳的成本约30美元(19欧元)每吨。
这就要求要么提高碳税抵消排放成本,采取碳排放限定及交易许可来取得税金,或者直接采用大量的政府补贴。
专家说,面临着市场不断地全球化,一个使二氧化碳排放付出代价的绿色国际协议很有必要。
有排放成本才会促使一些企业改进生产,减少污染。
第四,对于在陆地而不是海上存储,公众可能会有反对意见,因为地震或者其他地质事件有可能将巨大的温室气体重新发散到大气中。
作为天然气精炼以及氨、氢工厂工业过程的一部分,在能源生产中分离出了二氧化碳已经基本成功,所以碳捕捉已经完成,下一个目标就是寻找合适的埋藏地点了。
CCS意义CCS技术不仅可以对气候变化产生作用,还可以实现一定的商业价值。
被捕获的碳可以用于石油开采,冶炼厂,甚至汽车业。
二氧化碳可以变废为宝,将石油的采收率提高至40-45%。
美国能源部发布的一份报告显示,目前美国剩余的石油可采储量为200亿桶,如果采用二氧化碳注入提高可采储量的话,其储量最多可增加至1600亿桶,潜力相当大。
英国政府目前正在考虑将捕获的碳储存到北海油田采空石油后留下的空洞中,而且要把北海油田变为一个碳存储基地。
示范工程到现在为止,只有三个成功的CCS项目处在进行中。
Weyburn-Midale项目填埋的是北达科他萨斯喀彻温省一座废弃油田的煤炭气化厂产生的二氧化碳。
英国石油公司经营的阿尔及利亚萨拉油田项目把从当地生产的天然气中提取的二氧化碳输入地下。
挪威大型石油天然气公司国家石油公司也在北海的有两处类似的项目。
而这些项目事实上都与发电没有关系。
几年之前,这些项目还大受追捧。
但现在,追捧者开始紧张了,不敢立刻上马新的项目。
问题很严重。
上述的三个“示范工程”每个每年处理100万吨二氧化碳,但仅美国的发电厂每年二氧化碳排放量就达到15亿吨。
这也就意味着仅美国就要找1500个合适的地点建立CCS项目,而且没人知道在美国是不是真的能找到那么多合适的地方。
甚至把如此大量的二氧化碳运到处理厂也是一个巨大的工程。
[编辑本段]规划按照欧盟的规划,德国将建设2个CCS示范工程,荷兰有3个,英国有4个。
德国,荷兰,英国,西班牙和波兰将分别获得约2.45亿美元的投资。
除此以外,意大利将获得1.35亿美元,法国将获得6700万美元用于二氧化碳运输基础设施建设。
刚刚结束的八国集团峰会上,各国领导人继续就能源和气候问题达成共识。
欧洲希望在2010年至少有20个发电厂使用CCS技术,并实现规模化和商业化。
到2015年,欧洲至少要建立10个大型示范工程。
那么到2020年,CCS技术就可以在全球范围内实现广泛的商业应用。
要实现这个目标,这些发达国家需要在今后10多年内投入200亿美元。
目录••碳捕捉技术:拯救地球的技术还是谈判的筹码?••“碳捕捉”成为碳投资新宠••开启投资碳捕捉之门••参考文献碳捕捉技术:拯救地球的技术还是谈判的筹码?编辑本段回目录听起来似乎是天方夜谭——人类试图将自己制造的二氧化碳赶回地下。
近一年以来,这几乎是所有政治家的口头禅。
政治家们坚信,一项名为二氧化碳捕集封存的技术能够拯救地球,弥补人类几百年工业化进程中所犯的错误。
对那些不愿意改变自身能源消费结构的国家来说,碳捕捉技术具有极大的吸引力,也让政治家们为气候谈判披上了又一件新外衣。
然而,这项技术是否真能拯救地球,现在并不确定。
CCSCO2换石油?听起来似乎是天方夜谭——人类试图将自己制造的二氧化碳赶回地下。
近一年以来,这几乎是所有政治家的口头禅。
政治家们坚信,一项名为“CCS”(二氧化碳捕集封存)的技术能够拯救地球,弥补人类几百年工业化进程中所犯的错误。
通俗而言,CCS就是在二氧化碳排放之前就对其捕捉,然后通过管线或者船舶运到封存地,最后压缩注入到地下,达到彻底减排的目的。
从CCS发展路径上来说,这并不是一个新鲜玩意。
CCS曾被业界打入冷宫长达30年。
上个世纪70年代,为了提高石油的采收率,美国得州的油田曾将二氧化碳注入地下。
为这项技术重新注入活力的是气候变化。
在气候变化成为公众话题,以煤为主的能源消费格局不会短期改变的情况下,业界认为CCS 似乎是控制二氧化碳的必然选择。
政治家们成为最大的鼓吹者:奥巴马政府宣称在未来10年投入4.5亿美元在美国7个地区进行CCS项目试验。
八国集团峰会上,欧洲甚至制订了CCS推广时间表——到 2010年,至少有20座发电厂使用CCS技术,到2020年前,欧洲和美国开始推广该技术,并在2025年前在全球推广。
看起来,这几乎是一个势不可挡的趋势。
就连市场的活动主体,各大公司也开始介入CCS研发的大军中来。
道达尔、雪佛龙、意大利国家电力公司、BP、壳牌试图抢先在这一领域占据一份市场份额。
以道达尔在法国西南部比利牛斯-大西洋省Lacq气田开展的CCS试验项目为例,按照道达尔的估算,两年里将有15万吨二氧化碳被捕集和封存,这相当于5万辆汽车的二氧化碳排放量。
好的想法并不一定会成为所有人的共识。
长期在中美之间奔波的能效问题专家程裕富指出,CCS是一项原理简单运行复杂的技术,使用起来相当昂贵,而且具有高耗能和有泄漏的风险。
这并不是危言耸听。
至少目前,世界范围内的CCS项目还没有真正进入大范围的商业化运营的阶段,只在示范运行。
这意味着,一旦CCS没有驱动力,即使政府花费巨资也会失去其竞争力。
昂贵的技术黄斌,这个研究二氧化碳捕捉的学者毫不避讳CCS技术存在的问题。
在接受记者采访前一天,他还到华能北京高碑店热电厂看了一眼CCS装置运行情况。
黄斌是华能西安热工研究院二氧化碳控制与减排研究所所长。
华能北京高碑店热电厂是我国目前惟一在热电厂实现工业级应用碳捕集技术的项目。
该项目于去年7月开始运行。
黄斌所在的单位为此提供技术支持。
高碑店热电厂每年约排放400万吨二氧化碳,碳捕集系统能够捕集其中的0.075%,约3000吨,而捕集能耗占电厂能耗则在30%以上。
显然,其捕集的二氧化碳并不多,“几乎不到1%”。
之所以如此,因为二氧化碳捕集装置的能耗一般都比较高,耗资比较大。
CCS以30万千瓦规模的电站,一年捕集100万吨二氧化碳为例,以往的电站投资大致在每千瓦4000元,一旦加上CCS装置,其成本将变成每千瓦8000到10000元。
这意味着30万千瓦的电站几乎增加一倍以上的投资,达12亿元之巨。
那么效益如何呢?目前火电厂发一度电大约排放一公斤二氧化碳,但是要对其进行捕捉,其中要耗费大量的能源、蒸汽甚至电,这样发一度电几乎要增加30%能耗,电价成本大概提高20%到30%。
“谁来承担成本,而且要长期承担?”黄斌反问道。
绿色和平气候与能源项目经理杨爱伦指出,目前在CCS技术尚未成型的阶段,即使有为数不多几个项目处于商业运行,其主要应用方向还是产油国公司将二氧化碳注入地下,以求扩大石油产量。
目前,业界有三种二氧化碳捕集方法,分别是燃烧前、燃烧后以及富氧燃烧。
专家分析认为,燃烧前捕集适合于未来新建电厂,燃烧后捕集适用于现有电站改造。
中国开展的燃烧前捕集的案例就是华能的绿色煤电计划,燃烧后捕集的案例为华能北京热电厂,而富氧燃烧现在还在清华大学试验。
和中国相同的是,其他国家的CCS项目目前也处于试验示范阶段,只是他们开始投入“巨资”研发此项技术,比如欧洲委员会近期宣布投入14亿美元在欧洲各国建立CCS示范工程。