CCS技术在中国应用的研究意义
我国是世界上煤炭生产和消费的大国,由于石油和天然气资源有限, 21世纪的主要能源仍然是煤炭。
根据国家信息中心的预测,国内的石油生产能力在2015年前后即将达到高峰期,而天然气和可再生能源所占份额尽管会一直处于增长状态,但由于禀赋和成本所限,这两者所占份额之和也仍然很有限,不可能大规模地替代化石能源,因此煤炭仍将作为主要的化石燃料供给能源消耗。
而根据我国的能源结构,按照现在的工业发展能力,要保持或提高生活水平,煤炭在相当长的一段时间内就必然要更多地用于满足不断增长的能源需求。因此,作为CO2排放的第二大国,我国CO2排放量超过美国只是时间问题。面临着这种来自国际社会和国内发展的双重压力,面临着这种能源发展态势和煤炭的严重污染,需要即刻开展相关重点研究并逐步实施一系列重大战略和重要技术,以此来减少CO2排放而又不降低能源服务水平和人民生活水平。
首先,在战略上必须从国情出发,构建科学合理的能源环境经济一体化的能源资源利用系统,以此支撑我国经济和社会的发展;其次,在技术上要采取更积极的态度,将CO2加以收集和压缩并储存到地下。
虽然截止到现在,有关CCS的研究仍不完善,将其储于地下或深海将对环境产生何种以及何程度的影响仍未明晰,但值得肯定的是,随着研究的不断发展和边干边学效应的持续深入, CCS技术必将日益成熟,也非常有可能成为未来各国实现减排目标最主要的方法。
但是,利用CCS技术时可捕获的CO2源有很多,结合我国国情对CCS技术开展研究应从何入手呢?前述的很多中国学者已对此进行了一定程度的研究,共同的结论是工业生产和电力行业是主要的排放源,而在电力行业中,又以煤炭、石油、天然气作为主要燃料的火力发电厂为排放量最大的部门。其中,火电、水泥、钢铁3类企业是主要排放源,排放量约占91·7%,是最为主要的二氧化碳排放源。
目前有关CCS技术的文献显示,关于CCS应用行业的相关研究中定性研究多于定量分析,缺乏结合技术成本和捕获规模的详细定量研究。而从实践的观点来看, CCS项目必须同时满足技术可行和经济可行,技术可行意味着项目满足技术上的可操作性,经济可行意味着进行项目的成本有效。所以,一个可行的CCS项目除了必须选择固定排放源之外,还要在捕获规模和捕获成本两个方面具备可操作性。
因此,结合捕获成本和捕获规模对CCS应用部门进行定量研究显得尤为必要。综上所述, CCS技术可能是一项应对能源和环境提出的严峻挑战的可选措施,也是一项应对气候变化的重大战略举措。而在CCS技术应用的层面来讲,从电力行业和工业生产的烟道气中分离CO2进行地下储存,是最为有效的途径,但关于CCS技术应用的具体部门还有待结合捕获规模和捕获成本进行定量研究。但显而易见的是,火力发电厂由于其排放量大,且易于分离和富集CO2,是应用CCS技术潜力最大的部门。
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