中国在许多绿色技术领域内已经开始扮演了领先的角色并被认为是未来碳捕获和储存技术领域内巨大的市场,中国一位工业领域内的领导人在北京德国CDM技术服务中心能力建设项目上如是说。
中国,正朝着未来许多年以煤炭作为其主要能源继续高速增长的方向发展。科学家正逐步努力通过碳捕获和储存技术来限制碳排放。但是专家却称碳捕获和储存(CCS)被普遍认为是非常昂贵的技术而且一部分技术未被验证。
这里是一些关于中国CCS主要问题和回答:
CCS技术的优势有哪些?这种技术理论上可以控制甚至削减二氧化碳排入大气层的数量允许中国继续以煤炭为主要资源发展。一些碳削减技术可以安装在现有的发电厂,避免大量电力基础设施的重建。
这种技术的劣势有哪些?二氧化碳捕获技术非常昂贵和耗能,降低了每吨碳的发电量并且提高了成本。这种技术仍旧不太成熟。地质学家需要验证气体如何能被轻易地注射进潜在的储存地,是否有泄漏的风险。目前也没有对诸如在容易断裂的易震区造出碳储存地等问题一致的说法。一些适合储存大量气体的区域有可能离发电厂和收集气体的工厂太远。
有什么可能的方式?目前有许多不同的方式来捕获碳。中国第一个大规模商业示范性项目—目前正在建设—预燃碳捕获(pre-combustion capture),煤碳会被气化同时二氧化碳将被剥离,留下氢气作为燃料。其它选择可以允许CCS技术运用到现有的燃煤电厂。一种是洗涤掉煤燃烧完后废气中的污染物,这种方法不需要建设新的建筑,但会非常耗能。还有一种是氧气燃料方法,将氧气替代空气与煤结合燃烧,产生二氧化碳和水蒸气,使得碳捕获相对轻松。CCS技术的讨论大都集中在发电企业上,但它也可以应用于其它存在高排放的部门,如钢铁工业。中国有近200个具有高浓度二氧化碳排放的化工厂也可以被用来做低成本测试工程。
中国有多少比例的碳排放可以被捕获?一份最近来自于欧盟的研究报告得出结论,如果将其大量的资源利用在包括新建400兆瓦的带有CCS技术的发电厂碳排放技术中,中国可以在2050年的基准线上减少二氧化碳排放36%。这将会是一个庞大数量,相当于五倍现有的英国装机容量—但这个数字仍旧不足中国现有装机容量的一半。
现有哪几种储存地点?一种选择是那些已经被开发殆尽的储气层和储油层。石油公司已经利用二氧化碳从空的储油层提取出更多的燃料,额外原油和天然气的获得可以帮助抵消一部分成本。但是在中国这些仅占可预测的二氧化碳排放的一小部分,而且还担心一些气体可能会通过分散在各地石油井泄露出来。其它地方,如深层地下盐湖层,或者是被认为是“不可开采”的煤床,它提供了更多潜在的储存空间但仍处于科学家研究阶段。
到目前为止中国已经做过什么?中国目前有少数实验阶段的碳捕获和储存项目正在开发,这其中包括一个北京的示范性项目,在这里气体被吸收用来碳酸饮料的制作。这个名叫GreenGen的发电厂已经开始建设,并会在2011年开始发电和在2016年取得碳捕获。中国最大的煤炭生产商,神华集团,也在去年宣布将会在其内蒙古鄂尔多斯的煤制油工厂建造一座CCS设施。由于此技术的高成本和不确定的安全问题,短期内中国不可能商业化CCS技术。
由于排放二氧化碳的体积越来越大,储存二氧化碳将会变成巨大的挑战,德国CDM技术服务中心分析师认为。主要的风险在于这些储存的二氧化碳可能会重新泄露进大气,中国绿色和平组织气候与能源项目主任刘爽说。然而,中国非常有可能在未来的20到40年内需要CCS技术来解决气候变化问题,因为可再生能源的规模还很有限,所以中国应该在初始阶段赶就上来。
研究机构和公司都已经表现对此技术出极大的热情,但是由于过高的成本和安全问题,商业化依然需要一段时间来实现,德国CDM技术服务中心市场分析师说。“碳捕获和储存技术(CCS)是一个比较棘手的问题但不是没机会。如果在某些试点,此技术获得成功,那么中国将会在这一领域取得领先地位,”世界能源委员会秘书长Christoph Frei发表此观点。中国已经在可再生能源领域里许多方面胜过其他国家,而且已经将新能源的价格降低,尤其是在太阳能领域,Frei说。“中国会成为碳捕获技术的巨大市场,” Philippe Joubert, Alstom 电力主席告诉我们。如果所有的参与国家投资,CCS技术的成本将会“迅速”减少,Joubert说。法国发电设备公司计划在2015年提供商业化的CCS支持。一项包括与中国当地公共设备合作的先导方案可能会在未来两年宣布,Philippe Paelinck,Alstom公司二氧化碳系统商务发展主管透露。中国未来CCS项目的组成部分,例如锅炉,将会实现自主化生产来符合当地的条件和降低成本,他说。一些国有企业,比如神华能源有限公司和中国华能集团,已经开始在北京和上海开展CCS技术试点工程。“企业和研究机构都非常热衷于CCS技术,”清华大学教授陈文英。所有三项CCS技术,包括燃烧后捕获,全氧燃烧技术和预燃烧技术,再加上一些其他先进技术,都已经处于清华大学实验阶段。示范性工程主要是利用国内成熟的技术。将来与欧盟合作的联合示范性工程会设计技术引进的内容,德国CDM技术服务中心分析师说。“中国没有在所有核心技术里拖后腿,但是与国际上的其它竞争对手相比,在碳储存地和风险管理方面的努力确实很少。中国也许会在十二五规划纲要中加入增收碳排税的内容,以促使燃煤电厂引进例如CCS这样的新技术来转移碳排放”德国CDM技术服务中心分析师透露。