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如何推动碳捕集与封存技术在中国的应用

推广碳捕集与封存技术需要中国政府将气候政策提到最重要的议程之一,像重视节能和能源供应安全一样重视减少碳排放。

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全面和大规模采用碳捕集与封存技术与目前与中国提高能效和能源安全的重点战略还不一致。图片来源:Vattenfall

据估计,2011年中国二氧化碳排放量占世界总排放量的25%,而且还在迅速增加:中国首8个月内增加的二氧化碳排放就与英国2011全年的排放量相当。

中国一次能源供应中三分之二是煤炭,80%以上的电力供应来源于化石燃料,因此人们普遍认为,碳捕集与封存技术对大幅度削减二氧化碳排放至关重要。与此同时,正如阿贾伊•甘博赫曾在“中外对话”撰文指出,中国在CCS等低碳技术的研发和推广对降低技术成本会起到非常重要的作用。

中国人力成本低廉、拥有大量丰富经验的工程师、基础设施建设工期相对较短,这些都有助于开展碳捕集与封存项目。

目前中国尚没有大规模、全流程的碳捕集与封存项目启动建设或投入使用,只有少数试点工程,如神华集团位于内蒙古鄂尔多斯的项目预计每年能够捕集、封存10万吨二氧化碳,华能在上海的捕集装置年捕集量为12万吨,中国电力投资集团在重庆建设的CO2捕集装置年捕集量为1万吨。业内普遍将此现状归咎于投资不足、二氧化碳封存风险较大,另外该技术还需要额外的能源支持,即“能源损耗”。

中国政府承诺,“十二五”期间(2011-15)中央及地方都会重视节约能源、提高能效。因此,中国将重点支持煤炭的有效利用,电力系统也开始广泛采用利于节能的电力调度政策。碳捕集与封存技术的普遍应用将使电力行业的能耗增长20%左右。

因此全面和大规模采用碳捕集与封存技术(如要求新建的煤炭发电厂都配备此类装置)与目前与国家提高能效和能源安全的重点战略还不一致。

然而,我们认为碳捕集与封存也有诸多益处(另见《环境科学与技术》最近刊发的论文)。首先,它可作为应对极端天气或能源供应中断的“战略性虚拟储备”,在上述情况下暂停二氧化碳捕集能够马上使发电的耗煤量减少两成以上。其次,碳捕集与封存有助于降低运输业碳排放,减少液体燃料进口。最后,发电厂还可以通过升级该技术(如换用更高效的溶剂)降低运营期内的总能耗。

为应对长期挑战,中国政府需要将气候安全与能源供应安全摆在同等重要的地位,甚至给予前者更多关注。如果气候变化成为优先议题,实现国际能源投资与能源贸易的逐渐去政治化,中国的碳捕集与封存将能够获得快速的发展。碳封存领导人论坛(倡导关注气候变化的部长级会议 )以及国际能源机构可以提供平台,供各方探讨如何促进能源自由贸易、改善国际能源投资的环境,从而促进中国碳捕集与封存的发展。

另一个值得关注的政治议题是,工业化大国是否会在国际气候变化谈判中利用自身能源政治资本推动中国加快碳捕集与封存的发展。

弥补资金缺口

中国发展大规模碳捕集与封存项目的预计成本远低于经合组织成员国,但目前还没有专门的激励机制。进行二氧化碳燃烧后捕集、运输、封存的燃煤电厂,需要获得每度电0.3元(0.04欧元)的能源补助或者每吨二氧化碳 40欧元的碳价补助。。

换言之,如果按照目前的上网电价,一座60万千瓦的燃煤电厂若采用全流程碳捕集与封存技术,每年需要获得约12亿元(1.5亿欧元)的财政补贴,共计25年;或一次性领取100亿元(12.5亿欧元)拨款(以当前贴现率计算)。

人们一般把碳市场作为推进大规模碳捕集与封存的关键因素。中国已在7个省市启动碳排放交易体系,但在试点阶段,预计短期内碳价格不会超过40欧元/吨。即使在欧洲等相对成熟的碳排放交易市场,碳价格也不足以支持能源部门采用低碳技术。鉴于中国政府尚未将该项目列为发展重点,中国在短期内很难依靠单一措施推动大规模碳捕集与封存项目的发展。各利益相关方曾寄希望于外国政府提供资金支持,但现在他们意识到,要发展大规模示范项目,仅仅依赖外国政府或某一个双边/多边项目的支持是不现实的。

二氧化碳封存风险

中国的利益相关者最关心的风险是二氧化碳长期封存的安全问题。目前已有多个项目开始试验二氧化碳的注入,但应该建立什么样的监管体系、如何降低二氧化碳封存的风险、怎样转移金融风险,这些领域的研究还相对滞后。

缺乏监管体系目前使法律上难以将碳捕集与封存纳入中国的碳排放交易机制,因此,采用该技术减少的碳排放在中国的7个试点省市无法真正进入交易。

2009年欧洲议会通过了碳捕集与封存项目指令要求封存方在发生气体泄漏事故后补回碳排放许可,以此作为其中一项监管二氧化碳封存风险的措施。该指令第8条规定,封存方必须有资金担保才能进行二氧化碳注入,这一条款还为欧盟国家示范碳捕集与封存设置了较高的门槛。

中国也会就二氧化碳监管体系及存储方、政府风险分摊问题展开辩论,制定专门的碳封存的监管措施只是个时间问题。很多新技术的应用都需要政府实施方风险分摊制度来推动。如果这个问题不能加以妥善解决,大规模的CO2 封存项目将面临重大挑战。

近15年来,中国因环境问题产生的争端及群众事件日益增多(中国环境保护部前总工程师杨朝飞说,增长幅度约为30%)。照此趋势,公众的态度将成为发展二氧化碳陆上运输及封存的主要障碍。

中国的碳排放很大一部分主要集中在沿海地区,因此近海含盐地层及枯竭的油田、天然气田将是封存二氧化碳的理想之所。但目前尚没有工业性试验项目,仅南海、渤海海域有几个研究性项目(如广东碳捕集与封存可行性研究项目)。

还有一点值得关注,在2012年的利益攸关者调研活动中,来自中国政府及能源部门的受访者中,超过四分之三的人认为,碳捕集与封存项目有助于燃煤电厂获取核准投建。

大规模应用碳捕集与封存技术要求中国政府将气候政策提上最高的议程,给予减少碳排放、节能以及能源供应安全同样的重视。否则,近期内该技术的广泛应用很难获得实现。

值得关注的是,国家发改委最近发布了推动CCUS的重要政策文件,提出发展CCUS的六个方面:(1)沿着CCUS产业链发展试验和示范项目;(2)发展一体化CCUS示范项目;(3)探索融资机制;(4)加强CCUS的规划;(5)促进CCUS标准和监管体系的建立;(6)加强能力建设和国际合作。

欧洲和美国对碳捕集与封存技术的政策依然不明朗。不过,如果这一市场吸引力增大,将有助于中国能源企业在国内开展大规模碳捕集与封存项目,从中学习技术、取得市场,这完全符合中国“产业升级”的目标。

最近我们与一家中国的能源企业进行过座谈。为了防范潜在的气候政策风险,企业项目开发人员正在研究为该企业参股的海外燃煤电厂进行碳捕集与封存预留(CCS Ready)的几个方案,这也有助于未来改造电厂安装碳捕集装置,对冲海外投资的气候政策风险。


翻译:郭筝 

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