低碳经济下的电力发展关注碳捕捉与储存技术.pdf

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1、低碳经济下的电力发展——关注碳捕捉与储存技术发布时间：2010-1-12编者按：碳捕捉与储存技术之所以受到关注，是因为这一技术能够适用于改造现有的燃煤电厂，在低碳经济的大背景下，这一点对于实现未来排放目标至关重要。但作为一项尚未成熟的技术，它又面临种种不确定性和挑战。因此了解这一技术的发展，是中国能源企业在减排方面应当考虑的一步。继上期专题刊发低碳经济下电力行业的发展思路之后，本期专题关注碳捕捉与储存技术，介绍这一技术在国内外的发展情况，以飨读者。正文碳捕集和储存技术的现状与未来□埃森哲大中华区资源事业部董事总经理丁民丞埃森哲大中华区资源事业部高管吴缨低碳经济

2、背景下CCS减排技术的发展潜力气候变化的现实性和减排温室气体现状的严峻性全球气候变暖已是不争的事实。如果情况持续恶化，到本世纪末，地球气温将攀升至二百万年来的最高位。引发全球气候变化的主要原因是，过去一百多年间，人类一直依赖石油煤炭等化石燃料来提供生产生活所需的能源，燃烧这些化石能源排放的二氧化碳（CO2）等温室气体，使得温室效应增强。如果将全球温室气体排放量按行业统计，发电行业是最大的排放源，它还将是在2050年前增长最快的排放源。而燃煤发电又是发电行业中碳排放的最主要来源。全球发电行业燃煤发电占40%。由于其储量巨大并且价格低廉，燃煤发电还将延续增长的趋势

3、，中国和印度的速度尤其惊人。照这样的趋势发展，到2030年，全球发电总量将比现在增加一倍而达到33万亿千瓦时（如图1中“参考”一栏所示），煤炭仍将是主要发电燃料。由此可见，碳减排要获得突破性进展，需要发电方式的根本性转变。目前，可再生能源和核电已经站在应对气候变化的前列，但这些替代发电方式要达到规模经济尚需时日，而现实是紧迫的，全球有大量的化石燃料电厂在运行，发展中国家如印度和中国，新建电厂仍以化石燃料为主。这就需要找到一种针对化石燃料发电的脱碳解决方案。缓解全球变暖的关键是减少CO2的排放，在减少CO2排放的过程中，发电厂所肩负的责任最为重大，而在煤电当道，

4、替代发电无法短期内实现规模效应的情况下，碳捕集和储存（CCS）技术应运而生。CCS是一种值得继续推广的CO2减排技术对于CCS的定义有许多，目前被广泛接受的定义是“一个从工业和能源相关的生产活动中分离二氧化碳，运输到储存地点，长期与大气隔绝的过程”。CCS的产业链由四部分组成，即（1）捕获、（2）运输、（3）存储和监测，还可用于（4）增强石油采收率（EOR）。通俗而言，CCS就是在二氧化碳排放之前就对其捕捉，然后通过管线或船舶运到封存地，最后压缩注入地下，达到彻底减排的目的。高度依赖燃煤的发电模式仍将持续，而CCS是目前此种模式下已知的唯一可行的技术解决方案。

5、燃煤燃气发电产生的CO2经过CCS技术可以消除高达90%。要实现从现在高碳的发电方式转变为未来零排放发电的低碳目标，CCS潜力巨大，除了可以减少排放，CCS还可以通过提高煤炭利用率，从而有助于这些国家实现更大的能源安全。现在，行业内和各国政府对CCS技术的可行性有着越来越多的共识，CCS自2000年起迅速发展到现在，已成为广受重视的解决气候变化的重要技术。国际能源机构（IEA）在2008年世界能源展望中提出的蓝色情景分析中预测，到2050年CCS将对燃煤和燃气发电厂有重大贡献。各国政府也对此做出响应，纷纷设立专项资金，以供发展CCS技术之用。其中包括欧盟提供的

6、80亿美元，澳大利亚CCS旗舰计划的20亿美元，以及奥巴马政府刺激计划中用于CCS的24亿美元。在最近刚刚通过的《美国清洁能源与安全法案》中，也特意将分派给各公司用于温室气减排的补助中的26%专门用于资助CCS等公共项目。需要指出的是，CCS不仅适用于发电，也适合其他生产过程中排放CO2的行业，如钢铁、水泥、燃料处理、炼油等，这些排放大户占到二氧化碳总排放量的24%。几十年后，在CCS如大家所期望的帮助发电行业实现脱碳之后，它甚至能走得更远———进一步帮助上述行业实现脱碳可能。CCS技术推进面临的种种不确定性和挑战目前CCS在世界范围内所取得的成果还只是万里长

7、征的第一步，根据国际能源机构的估计，到2050年，CCS要想对缓解气候变化产生显著影响，至少需要有6000个项目，每个项目每年在地下存储100万吨CO2，而目前全世界只有三个如此规模的项目。可以说，如果CCS在未来20年不能进化为主流技术，情况将不容乐观。目前CCS技术无法迅速得到推广的主要原因是其高昂的成本，其推广过程还存在诸多不确定因素，同时它对环境的影响也不容忽视。在乐观的情况下，核电和可再生能源可能比化石燃料发电更便宜，而化石燃料发电厂如采用CCS技术将增加可观的成本。从商业规模上看，CCS不是一个完全成熟的技术。因此，相比风电或核电，必须考虑使用更多

8、的不确定因素，最大的挑战在于如何降低或