CCS或成减排份额最大单项技术
专访北京大学清洁能源研究院院长张东晓
寻求有效且低成本的方案来减少二氧化碳排放，这是我国应对气候变化和巨大能源需求所必须面对的现实。
CCS，即碳捕集与封存技术，究竟能不能成为中国显著降低碳排强度，解决全球化石燃料燃烧对环境影响的现实途径呢？记者就此采访了北京大学工学院副院长、清洁能源研究院院长、“国家千人计划”获得者张东晓，他表示，在我国现有的能源资源条件下，CCS有可能成为一定时期内行之有效的减排手段。
中国CCS现状：
起步晚、发展快
中国能源报：目前全球的CCS技术发展到了一个什么阶段？
张东晓：全球的CCS研究尚处在基础和应用研究以及工程示范阶段，只有少数国家进入商业化运作。按照时间顺序，我国CCS的现场试验在国际上可以排到第四。在我们之前，挪威在北海的斯莱普纳天然气田实施了全球首个在咸水层中进行大规模二氧化碳封存的项目。此外，加拿大韦伯恩油田工程是一个结合储存二氧化碳和EOR(强化采油)的工程。中国在CCS上的起步较晚，2005年开始研究，2008年中石油在吉林大情字油田进行二氧化碳EOR(强化采油)现场试验。
1999年，当我在美国能源部的洛斯阿拉莫斯国家实验室开始相关研究时，国内外对CCS的概念还尚不清楚。但是，近几年国际上，特别是中国的CCS研究发展得很快。目前中国正在进行的上海石洞口电厂10万吨／年二氧化碳捕集工程，是全球最大的PCC(燃烧后二氧化碳捕集)示范工程；神华10万吨／年CCS项目，是全球最大的将煤基二氧化碳封存在咸水层的全流程CCS项目。尽管在挪威、加拿大和阿尔及利亚，每年封存的二氧化碳达到了数百万吨，却并不是严格意义上的CCS项目。挪威和阿尔及利亚封存的二氧化碳是从地下开采的天然气中分离出来的，从这个意义上说，它没有做捕获环节。而加拿大的EOR工程，其主要目的是为了提高石油采收率而没有对随采油排出的二氧化碳进行回注。只有神华的CCS项目，称得上是全流程的碳捕集与封存项目。
二氧化碳封存：
无限潜力在咸水层
中国能源报：二氧化碳封存的方法有许多种，从地质结构上讲，包括油气田、咸水层、无法开采的煤层等。那么，中国二氧化碳地质封存的潜力主要在哪？
张东晓：因为二氧化碳EOR的经济效益，油气田是一种较为理想的地质封存方式。但我国的油气资源有限，很难长期满足大规模二氧化碳地质封存的要求。另外，深部无法开采的煤层在中国也不多，因而，封存大量的二氧化碳，潜力最大的地质结构是咸水层。咸水层一般在地下深处，较为常见，拥有的封存潜力巨大。以神华CCS项目的所在的鄂尔多斯盆地为例，其咸水层就能封存几百亿吨的二氧化碳，而这种盆地在我国是比较多见的。
今年3月18日，与《我国全球气候变化地质记录研究》、《我国地质碳汇潜力研究》、《我国低碳排放地质矿产能源调查》三个项目一起，《我国二氧化碳地质储存调查》项目设计通过了中国地质调查局组织的专家评审。根据这个项目的计划，人们可以预知三年后我国在二氧化碳地质储存方面的成绩。
中国能源报：众所周知，我国现在很多大型煤化工项目都设在西部，这些项目不但会排放大量的二氧化碳，将来还可能要利用当地的咸水层进行封存。岂不是会加剧当地的水资源紧张？
张东晓：这是种误解。如果咸水层的水资源可以抽取到地面上来，经过淡化之后还能用于工农业生产和当地人们的生活，那真是一件两全其美的好事。这是因为从咸水层抽水会给二氧化碳地质封存腾出更大的空间。而且咸水层和二氧化碳在地下并不完全互溶，以后也可以开采远离二氧化碳的咸水。关键还得看抽采出来的水资源能不能加以利用，或者淡化成本是不是合算。
中国能源报：有些人对CCS技术的安全性表示堪忧，认为这一技术存在二氧化碳逸出的风险，具体情况是怎样的？
张东晓：事实上，地下有很多天然的二氧化碳气藏，二氧化碳存在于地层的时间超过百万年。也就是说只要选址正确，地下空间是可以用来封存二氧化碳的。即使发生泄露也会是一个相当缓慢的过程，我们完全有时间采取措施来防止和规避这种逸出的风险。地层有多个储层和盖岩，这种多层储盖结构就像一栋百层的大厦，二氧化碳想从一楼跑到一百楼的顶层并不容易，而我们要做的，就是把楼梯口这样的快速通道也封死。二氧化碳的地质封存工程要经过地质勘察、测量、工程测试和模拟等各种严格的程序论证，就像修水库一样，是可以通过恰当的科学技术和合理的政策法规来评估和规避风险的。
CCS：
减排良方究竟是否合算
中国能源报：神华的10万吨／年封存项目，初步预计投资额达到了2.1亿元，而且很明显，这个项目不会产生直接的经济回报。那么从经济成本上计算，CCS是不是真如外界所担忧，是一项非常昂贵的低碳技术，商业推广前途不明？
张东晓：关于“合算”问题，我觉得应该这样考虑：第一，要计算整个CCS项目的生命周期，不能只盯着“被封存的第一克二氧化碳”；第二，要测算现阶段各种低碳技术的综合成本，选择比较而言综合成本最低的方案，而不应过分强调单个环节的成本或效益。
比如说，目前利用太阳能发电虽然清洁，前景也被看好，但其产品的生产过程却是高能耗的。
按照现有技术，捕集二氧化碳需要大约25%的额外燃料和购置额外的设备，这将增加30%一40%的发电成本。用130%-140%的包括CCS的燃煤发电成本与目前是煤电成本300%的太阳能发电成本相比，哪项技术的综合成本更低呢？答案是不言而喻的。当然，我不是说我们应放弃太阳能技术。相反，我们应加大科研力度，发展出真正高效的、环保的可替代能源技术。但这需要时间。
中国能源报：您是指，CCS确实有可能在近期内成为行之有效的减排手段吗？
张东晓：节约能源、提高能源利用效率及增加非化石能源是减少二氧化碳排放的有效措施，但仅仅依靠这些措施还远不能达到实现我国提出的宏伟减排目标的要求。无论是从技术上还是经济上考虑，现阶段可替代能源的应用还远不能满足我们对能源的巨大需求，燃煤所产生的二氧化碳仍是一个棘手的问题。
CCS有望成为减排份额最大的单项技术。如果没有别的方案比这个方案更“合算”，那么，该方案就是最好的方案。
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