北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:如果按行業(yè)統(tǒng)計(jì)全球溫室氣體排放量，發(fā)電行業(yè)是最大的排放源——它還將是在2050年前增長(zhǎng)最快的排放源。而燃煤發(fā)電又是發(fā)電行業(yè)中碳排放的最主要來(lái)源。緩解全球變暖的關(guān)鍵在于減少CO2的排放，在減少CO2排放的過(guò)程中，發(fā)電廠所肩負(fù)的責(zé)任最為重大，而在煤電當(dāng)中，替代發(fā)電無(wú)法短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的情況下，碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

普遍認(rèn)為，如果情況持續(xù)惡化，到本世紀(jì)末地球氣溫將攀升至200萬(wàn)年來(lái)的最高位。引發(fā)全球氣候變化的主要原因是過(guò)去100多年間，人類(lèi)一直依賴(lài)石油煤炭等化石燃料來(lái)提供生產(chǎn)生活所需的能源，燃燒這些化石能源排放的二氧化碳(CO2)等溫室氣體使得溫室效應(yīng)增強(qiáng)。

如果按行業(yè)統(tǒng)計(jì)全球溫室氣體排放量，發(fā)電行業(yè)是最大的排放源——它還將是在2050年前增長(zhǎng)最快的排放源。而燃煤發(fā)電又是發(fā)電行業(yè)中碳排放的最主要來(lái)源。緩解全球變暖的關(guān)鍵在于減少CO2的排放，在減少CO2排放的過(guò)程中，發(fā)電廠所肩負(fù)的責(zé)任最為重大，而在煤電當(dāng)中，替代發(fā)電無(wú)法短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的情況下，碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

四部分構(gòu)成的碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)

碳捕獲和存儲(chǔ)(carboncaptureandstorage)技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)CCS技術(shù)，是指“一個(gè)從工業(yè)和能源相關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)中分離CO2，運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存地點(diǎn)，長(zhǎng)期與大氣隔絕的過(guò)程”。CCS技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈由四部分組成，即捕獲、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)及用于增加石油采收率(EOR/EGR)。

捕獲燃燒后處理(在燃燒后捕捉)，能夠滿足常規(guī)的電廠，是最容易理解的技術(shù)。氧化燃料(讓燃料在純氧中燃燒)，理論上很有可能但現(xiàn)實(shí)應(yīng)用較少。如果目前試點(diǎn)成功，氧化燃料可能與燃燒后處理競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng);燃燒前處理(在燃燒前捕捉)，很有可能提供混合的電力、氫氣和低碳燃料/原料。

運(yùn)輸將CO2從排放源壓縮后運(yùn)輸?shù)酱鎯?chǔ)地點(diǎn)，最可行的方式是管道，但是對(duì)于更長(zhǎng)距離來(lái)說(shuō)，需要船運(yùn)。

存儲(chǔ)和檢測(cè)儲(chǔ)存不僅包括將CO2保存在深層地下，還要對(duì)泄露進(jìn)行監(jiān)測(cè)。油氣田已經(jīng)過(guò)深入廣泛的地質(zhì)分析，目前最適合儲(chǔ)存CO2的地點(diǎn)是枯竭的油氣田。

增加石油采收率(EOR/EGR)具體過(guò)程是注入CO2，將那些開(kāi)采難度大的石油或天然氣“推向”生產(chǎn)井。EOR/EGR的商業(yè)運(yùn)行證明，這種方法可以將枯竭油氣田壽命預(yù)期延長(zhǎng)20年(如加拿大的Weyburn)。這一環(huán)節(jié)還需進(jìn)一步檢驗(yàn)證明CO2在地下保持不擴(kuò)散。

通俗講CCS就是在CO2排放之前就對(duì)其捕捉，然后通過(guò)管線或船舶運(yùn)到封存地，最后壓縮注入地下，達(dá)到徹底減排的目的。

碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)在中國(guó)

最早的CO2存儲(chǔ)項(xiàng)目是美國(guó)的PermianBasin油田，自1972年以來(lái)，該項(xiàng)目已經(jīng)存儲(chǔ)了超過(guò)5萬(wàn)噸的CO2。碳捕獲和存儲(chǔ)真正與溫室氣體減排目標(biāo)結(jié)合起來(lái)開(kāi)始于20世紀(jì)90年代中期，第一個(gè)具有溫室氣體減排概念的CO2存儲(chǔ)項(xiàng)目是挪威的Sleipner項(xiàng)目，該項(xiàng)目自1996年開(kāi)始從天然氣中分離CO2，并將其注入800米深的海底鹽沼池中存儲(chǔ)，該項(xiàng)目日存儲(chǔ)CO22700噸，預(yù)計(jì)在項(xiàng)目壽命期內(nèi)將累積存儲(chǔ)2000萬(wàn)噸CO2。

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著對(duì)全球氣候變化問(wèn)題的超前重視，發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始加大對(duì)CCS技術(shù)研究的支持。美國(guó)、澳大利亞、加拿大、挪威、歐盟、國(guó)際能源署(IEA)等國(guó)家或組織都制訂規(guī)劃，投入資金，開(kāi)展CCS技術(shù)理論與示范項(xiàng)目研究。

作為CO2的排放大國(guó)，中國(guó)也將CCS技術(shù)視為減排溫室氣體的一種備選方案。中國(guó)華能集團(tuán)作為國(guó)內(nèi)最大的發(fā)電企業(yè)之一，于2007年在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了燃煤電廠CO2捕獲技術(shù)研發(fā)與工程示范，并在中國(guó)華能北京熱電廠建立了國(guó)內(nèi)第一座燃煤電站煙氣中CO2捕獲示范裝置，標(biāo)志著CO2氣體減排技術(shù)首次在中國(guó)燃煤發(fā)電領(lǐng)域得到應(yīng)用。中國(guó)政府先后與英國(guó)、美國(guó)、意大利等國(guó)就CCS技術(shù)進(jìn)行了廣泛的合作，比如科技部與英國(guó)環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部于2005年12月簽署了中英《碳捕獲和存儲(chǔ)合作諒解備忘錄》。

2008年，中國(guó)首個(gè)燃煤電廠CO2捕獲示范工程正式建成投產(chǎn)并成功捕獲出純度為99.99%的CO2，2009年全球最大碳捕獲項(xiàng)目落戶上海。可見(jiàn)目前中國(guó)也是非常重視CO2的減排工作，近年來(lái)興起的CO2捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)和國(guó)際社會(huì)減少溫室氣體排放的重要策略。

2009年10月29日到30日“中歐煤炭利用近零排放合作項(xiàng)目：第一階段綜合總結(jié)會(huì)與后續(xù)階段合作展望”在中國(guó)首都北京召開(kāi)，會(huì)上歐盟代表、中國(guó)政府代表以及各國(guó)專(zhuān)家學(xué)者就在中國(guó)開(kāi)展CCS項(xiàng)目的可行性作了報(bào)告，報(bào)告指出目前該項(xiàng)目的主要難題是資金和技術(shù)方面的困難。國(guó)際能源署對(duì)這一技術(shù)較為看好，并預(yù)測(cè)到2050年CCS技術(shù)可以減少全球20%的碳排放。

盡管CCS技術(shù)具有美好的發(fā)展前景(也有爭(zhēng)議)，但是由于目前CCS法律環(huán)境的不完善阻礙了CCS技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行。實(shí)施CCS技術(shù)面臨著很多法律障礙，只有針對(duì)CCS技術(shù)制定相應(yīng)的法律監(jiān)管框架并對(duì)其進(jìn)行合理法律監(jiān)管，CCS技術(shù)才有可能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。這方面的內(nèi)容，需要繼續(xù)探討。