中國(guó)華能集團(tuán)公司（以下簡(jiǎn)稱“華能”)“圈地”碳捕獲。
年捕獲二氧化碳3000噸的華能北京熱電廠配套碳捕獲裝置，順利運(yùn)行一年有余之時(shí)，2009年7月華能石洞口第二電廠的碳捕獲項(xiàng)目，作為全球最大燃煤電廠碳捕獲項(xiàng)目于上海開(kāi)工，預(yù)計(jì)年捕獲二氧化碳10萬(wàn)噸，計(jì)劃年底建成。
8月10日，華能又接受了來(lái)自美國(guó)的“橄欖枝”。華能與美國(guó)杜克能源公司在京簽署合作備忘錄，計(jì)劃共同開(kāi)發(fā)各種可再生能源和清潔能源技術(shù)。作為清潔煤技術(shù)之一的碳捕集與封存(CCS)，是雙方合作的核心內(nèi)容。
目前，投資碳捕獲與封存技術(shù)的企業(yè)比比皆是。不能不說(shuō)，在新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)面前，企業(yè)開(kāi)始了“跑馬圈地”。
技術(shù)成熟與否
碳捕獲是CCS技術(shù)的起始環(huán)節(jié)，主要目標(biāo)是化石燃料電廠、鋼鐵廠、水泥廠、煉油廠、合成氨廠等二氧化碳的集中排放源。現(xiàn)有技術(shù)能夠捕獲到一個(gè)捕獲廠處理的二氧化碳的85%-95%。目前，在全球有100余個(gè)CCS項(xiàng)目正在運(yùn)行或即將運(yùn)行。
據(jù)了解，距挪威海岸約250千米的北海Sleipner天然氣田建設(shè)了世界上第一個(gè)海上二氧化碳捕集平臺(tái)和海上二氧化碳回注鉆孔，自1996年來(lái)封存二氧化碳約100萬(wàn)噸，目前未發(fā)現(xiàn)泄漏。
挪威2006年又投產(chǎn)了將富二氧化碳的天然氣經(jīng)160千米的管道運(yùn)輸?shù)疥懮系囊夯烊粴鈴S，分離出的二氧化碳再輸回海上，注入另一含咸水地層，年封存二氧化碳約700萬(wàn)噸。
加拿大Weyburn油田工程是第一個(gè)以儲(chǔ)存二氧化碳為目的的EOR工程。從2000年開(kāi)始每年約有200萬(wàn)噸二氧化碳被存儲(chǔ)。可儲(chǔ)存未來(lái)25年加拿大所有省份排放的二氧化碳，同時(shí)油田產(chǎn)油量也可增加50%。
阿爾及利亞的In Salah天然氣田工程從2004年起封存約120萬(wàn)噸二氧化碳。德國(guó)于2007年啟動(dòng)了年封存二氧化碳5萬(wàn)噸的Ketain項(xiàng)目。澳大利亞于2008年啟動(dòng)了Gorgon項(xiàng)目，運(yùn)行期內(nèi)將封存1.29億噸。日本已在本州西北的Teikoku油氣田開(kāi)始對(duì)一個(gè)鉆孔進(jìn)行二氧化碳充注試驗(yàn)和地震層析成像監(jiān)測(cè)。
美國(guó)實(shí)地試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)可以將比預(yù)期更多的二氧化碳注入地下儲(chǔ)存。國(guó)際能源署《能源技術(shù)展望》預(yù)測(cè)，到2050年CCS技術(shù)減排將占全球總減排量的20%-28%。
實(shí)際上，CCS技術(shù)并不是一個(gè)新興的技術(shù)，從首個(gè)海上CCS技術(shù)算起，至今也有13個(gè)年頭了，直至近兩三年，CCS技術(shù)才逐漸被“熱捧”。亞太環(huán)境清潔發(fā)展合作組織張御群理事告訴《能源》雜志記者，“國(guó)際上CCS技術(shù)已經(jīng)很成熟了。”
但國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所CDM項(xiàng)目管理中心馮升波副研究員則提出，考察技術(shù)的成熟度不僅僅是看該項(xiàng)技術(shù)是否能夠使用，而是該技術(shù)是否已經(jīng)適宜商用。
“單從技術(shù)來(lái)看已經(jīng)沒(méi)有什么大的障礙和瓶頸，但是從商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化來(lái)看，成本效益是一個(gè)很大的問(wèn)題。”馮升波說(shuō)，“目前，技術(shù)成本還很高。配套碳捕獲裝置的電廠成本要比沒(méi)有進(jìn)行碳捕獲配套裝置的電廠高出30-40%。成本高是制約技術(shù)大規(guī)模商用的主要障礙。”
張御群也解釋，目前CCS技術(shù)沒(méi)有在世界大范圍推廣的主要原因是成本太高。
未到推廣階段
與國(guó)際上碳捕獲和封存技術(shù)相比，華能年捕獲量10萬(wàn)噸的碳捕獲量可謂是小巫見(jiàn)大巫。不過(guò)，國(guó)際上大型碳捕獲項(xiàng)目多為油氣田項(xiàng)目，燃煤電廠項(xiàng)目則少之又少。
目前，燃煤電廠的碳捕獲項(xiàng)目所能捕獲的二氧化碳量，與每年的二氧化碳排放量相比可謂是九牛一毛。以華能為例，據(jù)了解，配套的10萬(wàn)噸碳捕獲裝置的年捕獲量尚不及集團(tuán)年排放量的千分之一。
此外，華能北京熱電廠所捕獲的二氧化碳主要用于食品添加劑。將捕獲的二氧化碳用于食品添加劑，“實(shí)際上等于沒(méi)有減排，二次利用之后又釋放回了大氣當(dāng)中”，北京大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院曹和平教授提出。
目前，國(guó)內(nèi)在二氧化碳封存環(huán)節(jié)尚處于研究階段。據(jù)了解，二氧化碳潛在的技術(shù)封存方式有地質(zhì)封存（在地質(zhì)構(gòu)造中，例如石油和天然氣田、不可開(kāi)采的煤田以及深鹽沼池構(gòu)造），海洋封存（直接釋放到海洋水體中或海底）以及二氧化碳固化成無(wú)機(jī)碳酸鹽。
即便如此，碳捕獲工業(yè)級(jí)示范項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)也是層出不窮，不斷涌現(xiàn)。據(jù)了解，2008年8月，天津大港電廠和美國(guó)伊斯坦克公司就共同合作開(kāi)發(fā)二氧化碳綜合回收利用項(xiàng)目達(dá)成意向。
大港電廠二氧化碳回收利用項(xiàng)目如能順利投產(chǎn)，年減排量近40萬(wàn)噸，將超過(guò)華能石洞口第二電廠的年碳捕獲量。
據(jù)悉，大港電廠的二氧化碳綜合回收利用項(xiàng)目，共分成三期。項(xiàng)目一期占地約1畝，工程預(yù)計(jì)投資3000萬(wàn)美元，建設(shè)回收1000噸／天二氧化碳回收利用的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，用于代替油田的采油注水。
但國(guó)內(nèi)油氣田還多采用注水采油方法，“大慶油田大部分是注水采油”，馮升波說(shuō)。
此外，國(guó)內(nèi)首個(gè)碳捕獲和封存示范項(xiàng)目也正在神華集團(tuán)進(jìn)行研發(fā)和評(píng)估。該項(xiàng)目為神華鄂爾多斯100萬(wàn)噸/年煤直接液化示范工程配套項(xiàng)目。據(jù)了解，利用煤直接液化工藝，每生產(chǎn)一噸成品油，大概需要排放約3噸二氧化碳。目前，包括地質(zhì)封存等各種封存方式都在考慮之列。
雖然諸多碳捕獲示范項(xiàng)目都表示考慮封存方式，但是“碳封存是CCS技術(shù)中最復(fù)雜的環(huán)節(jié)”，一致人和國(guó)際環(huán)境科技有限公司商務(wù)專員王文佳說(shuō)，“國(guó)外的技術(shù)要比國(guó)內(nèi)的技術(shù)先進(jìn)很多”，國(guó)內(nèi)真正掌握碳封存技術(shù)的具體時(shí)間表很難推算。而食品添加劑對(duì)二氧化碳的需求量是有限的，這種處理方式不具備可持續(xù)性。因此，當(dāng)前即便可以大量捕獲二氧化碳，如何存放也是不可規(guī)避的一大難題。
不過(guò)，對(duì)于國(guó)內(nèi)技術(shù)與國(guó)際相比差距很大之說(shuō)，曹和平提出了異議。他認(rèn)為，真正大力度投入資金開(kāi)始進(jìn)行研究，國(guó)內(nèi)外在時(shí)間上差不多，都是近幾年，“技術(shù)成熟度差距不大”。
但是鑒于二氧化碳捕獲方式，曹和平從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對(duì)該技術(shù)的商業(yè)前景提出了質(zhì)疑。
據(jù)了解，二氧化碳捕獲有三種主要技術(shù)途徑，燃燒前捕捉、富氧燃燒捕捉和燃燒后捕捉。當(dāng)前的碳捕獲項(xiàng)目多采用后兩種。“終端碳捕獲技術(shù)，意義再大，也僅僅是工業(yè)工程的傳統(tǒng)碳捕獲技術(shù)，雖然一定程度上降低了碳排放量，也只是把碳像收藏垃圾一樣收藏起來(lái)了，其創(chuàng)新意義只是工程技術(shù)的創(chuàng)新。”
曹和平形象地比喻，垃圾循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于垃圾掩埋，“要達(dá)到綜合意義上創(chuàng)新，是需要將‘垃圾’找到重新利用的機(jī)會(huì)。僅僅是捕獲下來(lái)儲(chǔ)藏了，意義不大。只有找到了‘垃圾’二次處理的方式，才具備可持續(xù)性發(fā)展。華能的碳捕獲項(xiàng)目更大的意義在于其公益性。”
國(guó)家能源局局長(zhǎng)張國(guó)寶在全球智庫(kù)峰會(huì)上也表示，跟每年向大氣排放的碳相比，碳捕獲付出巨大代價(jià)所能封存的碳是微乎其微的，不足以影響溫室氣體的排放進(jìn)程。碳捕獲的代價(jià)也非常高，還不如多種一點(diǎn)樹(shù)、減少一些荒漠化。
張國(guó)寶強(qiáng)調(diào)說(shuō)，判斷未來(lái)能源技術(shù)方向至關(guān)重要。判斷對(duì)了，會(huì)引發(fā)一場(chǎng)新的技術(shù)革命，成為新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的引擎；判斷錯(cuò)了，不僅浪費(fèi)資源，還會(huì)使經(jīng)濟(jì)陷入困境。
不過(guò)，目前國(guó)內(nèi)的碳捕獲項(xiàng)目均為工業(yè)級(jí)示范項(xiàng)目。“中國(guó)本身強(qiáng)調(diào)自主開(kāi)發(fā)，推出一些這樣的小的示范項(xiàng)目，以試驗(yàn)技術(shù)可行性挺好的。但是如果大范圍推廣開(kāi)來(lái)商用，就不成熟。”
從水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能乃至CCS等技術(shù)減排成本角度看，在各類技術(shù)中，除水電技術(shù)的減排成本為負(fù)以外，絕大部分技術(shù)的減排成本都為正，且大部分處于每減排一噸二氧化碳約需要70-100美元的水平。其中，CCS技術(shù)和光伏技術(shù)，減排成本超過(guò)80美元/噸，近期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展。
政策風(fēng)向標(biāo)
積極政策導(dǎo)向使得CCS從一個(gè)“無(wú)名小卒”搖身一變而“聲名鵲起”。
據(jù)了解，目前，多個(gè)國(guó)家都在對(duì)碳捕獲和封存技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，美國(guó)已經(jīng)投入了約34億美元，而歐洲委員會(huì)計(jì)劃2015年鼓勵(lì)歐洲建造10-12個(gè)大規(guī)模示范廠，并在2020年使碳捕獲和封存技術(shù)商業(yè)化運(yùn)行，更是野心勃勃。
不過(guò)，美國(guó)和歐盟一反之前只賣(mài)技術(shù)給中國(guó)的常態(tài)，在清潔煤合作上頻繁向中國(guó)伸出“橄欖枝”。
由于沒(méi)有簽署《京都議定書(shū)》，作為發(fā)達(dá)國(guó)家的美國(guó)在國(guó)際氣候談判時(shí)很被動(dòng)，為了緩解國(guó)際政治壓力，以及擺脫金融危機(jī)，“其主要手段是開(kāi)發(fā)綠色能源，CCS也是綠色能源的一個(gè)重要技術(shù)方案”，馮升波說(shuō)。
美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文及其他政府官員訪問(wèn)中國(guó)之后，世界兩大溫室氣體排放巨頭，華能和杜克能源公司宣布了合作協(xié)議，有意建立中美合作實(shí)驗(yàn)室，共享研究成果，這也是中美戰(zhàn)略與經(jīng)濟(jì)合作對(duì)話的一部分。
而歐盟早于2006年就已經(jīng)攜手中國(guó)聯(lián)合發(fā)起關(guān)于碳捕獲與封存的合作行動(dòng)。歐盟在CCS技術(shù)上一直都屬“激進(jìn)派”。挪威、瑞典等國(guó)家，自身是低排放國(guó)家，CCS技術(shù)相對(duì)成熟，對(duì)其大力推廣持贊同態(tài)度。
據(jù)了解，挪威在2007年巴厘島會(huì)議上就曾提議將CCS技術(shù)作為方法學(xué)納入到CDM中，但爭(zhēng)議一直存在，就在今年8月的波恩談判中，沙特、日本、尼日利亞、科威特、伊朗、歐盟、新西蘭和加拿大等國(guó)家和地區(qū)對(duì)此表示贊成，但是阿根廷、巴西、哥倫比亞、岡比亞等國(guó)表示異議。
“持反對(duì)意見(jiàn)的地區(qū)和國(guó)家的理由是CCS技術(shù)會(huì)帶來(lái)額外的能源消耗，相當(dāng)于降低了燃煤效率，對(duì)全球能源的利用不是一個(gè)正面的作用。”馮升波說(shuō)。
從2007年12月的巴厘島會(huì)議，到2009年8月的波恩談判，對(duì)是否將CCS技術(shù)納入CDM中仍在熱議過(guò)程中，“已經(jīng)爭(zhēng)論了兩年了，還沒(méi)有結(jié)果。”