碳捕捉救地球?
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
CO2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。
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。
当然,环保主义者担心的不止是成本,他们还担心人类并不能控制储藏在地下的二氧化碳重新泄漏出来。所以当欧洲委员会公布方案之时,争议声一片。
对此,先期研发CCS技术的公司宣称不会有这种事情产生。
以道达尔的CCS项目为例,从地理位置上,道达尔的Lacq气田与居民区很近,可以说是“人口相对而言比较稠密的区域”。开始CCS试验之时,当地居民担心浓缩的二氧化碳封存在地下是否安全。“我们的项目在提交官方批准前,公司就和地方当局、社区组织和居民个人进行广泛沟通,详细介绍项目情况和专家的评论,让公众了解当地地质条件适合封存二氧化碳。”道达尔CCS项目负责人NicolasAimard表示。
CCS背后的气候政治
可以肯定的是,CCS技术对那些不愿意改变自身能源消费结构的政治家具有很大的吸引力。
长期参加各项气候谈判的杨爱伦的一个深切体会是,CCS技术本身的研究、谈论是一个不带偏见的讨论,但是当西方国家一旦将CCS作为解决气候变化的主要方案,则使讨论具有了很大的政治意义。“欧洲国家有很多应对气候变化的方法,之所以本国投入巨资发展CCS技术, 他们的理由是‘中国需要,中国有很多的煤电厂’。”杨爱伦说。
目前在中国的8亿千瓦的电力装机中,火电装机的比例达到了四分之三。中国似乎是这项技术的最大消费者。
联合国气候变化委员会已经意识到,到2050年,世界的主要的能源结构还是以煤炭为主的火力发电,因此CCS将成为温室气体减排的主要技术方向。这将不可避免地成为发展中国家的压力。当然,发达国家对此也会有很大的压力,特别是以煤作为主要能源的国家,如美国和澳大利亚等。
据专家介绍,在气候谈判中,发展中国家特别是印度比中国更为抗拒CCS技术。在这些发展中国家看来,目前,发展中国家已经有很多技术成熟、发展空间非常大的减排技术,但是这些技术还未被大规模应用。如果发达国家确实想援助资金,这些才是最重要的领域。
显然,中国不能被CCS绑死。能效问题专家程裕富告诉南方周末记者,目前CCS在中国的发展态势是,CCS技术公司在极力推动项目的进展,火力发电厂试图反对这种技术的可行性,政府积极鼓励技术的研发和合作。
之所以如此,一方面,CCS技术的可行性不太确定,更关键的是CCS是在对减排的义务上的要求。中国在这方面采取比较谨慎的态度。
确实如此,从中国的角度来说,似乎也不愿意被西方牵着鼻子走。此前,南方周末和国家发改委的相关官员接触之时,官员们对此项技术并不完全认同。在他们看来中国更“紧迫”的事情还有很多。
当然,对于吃了很多亏的中国而言,更现实的想法是不在这轮技术浪潮中失去话语权。“中国以前谈论二氧化碳捕集,所使用的数据全部是国外的,现在做了自己的技术研发有利于国家高层在政策判断时有据可依。”黄斌说。
黄斌至今记得20年前,中国电力行业根本无法判断电厂是否应该搞脱硫装置,后来当脱硫装置成为世界公认规则之时,发现自己的水平却不行,“国家巨大的脱硫商机就让给了国外”。
他说,“我们无法判断未来是否会大规模进行二氧化碳捕集和封存,但是有这种可能性。”
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