潘家華：“雙碳”目標(biāo)再解析:概念、挑戰(zhàn)和機(jī)遇

 

化石能源人為碳移除的CCS(Carbon Capture and Storage),即碳的捕集與埋存,通過采用工業(yè)技術(shù)手段來進(jìn)行處理。在常規(guī)的大氣污染防控中,化石能源燃燒有二氧化硫的排放,通過終端治理手段脫硫,有氮氧化合物的排放可以脫硝,有粉塵的排放可以除塵。在理論上和工程技術(shù)上,我們也可以將二氧化碳捕集起來,既可以使用,也可以埋到地底下。該技術(shù)路線是可以的,但是風(fēng)險(xiǎn)比較大,主要有三個(gè)方面的原因。

一是成本。碳的捕集與封存技術(shù),其由來最早可以追溯到20世紀(jì)90年代。石油開采的一次采油,即鉆井鉆下去以后石油的壓力大,油往外溢出,稱為一次采油。如果石油無法溢出,就采用游梁式抽油機(jī)往外抽送,這是二次采油。倘若抽不出來,就將水蒸氣、各種高溫液體泵輸送到地底下把油擠壓出來。在開采過程中發(fā)現(xiàn)二氧化碳就收集起來加以濃縮、液化到地底下把油擠壓出來,這就是所謂CCS捕集利用的由來。到目前為止,碳捕集的成本和氫能一樣很難降下來,并且降成本的成效不顯著,在過去10年間,光能、風(fēng)能成本都已經(jīng)下降70%~90%,但是,氫能到目前為止下降幅度非常有限,爆炸危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)依舊存在。我們?nèi)绻褂肅CS技術(shù),煤電價(jià)格需要增加一倍，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)進(jìn)一步下降。因而,CCS技術(shù)可以作為備用的保障應(yīng)急,但是大規(guī)模的應(yīng)用還是不可取的。

二是規(guī)模小,捕集效率低。中國每年有115億噸左右的化石能源燃燒排放的二氧化碳。進(jìn)入2020年代,中國CCS的規(guī)模大多為10萬噸級(jí)二氧化碳的,與百億噸相比相差數(shù)多個(gè)數(shù)量級(jí)。近年來,試驗(yàn)建設(shè)的項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到百萬噸級(jí)捕集,即使能夠提升到千萬噸級(jí)二氧化碳,與億、十億、百億的數(shù)量級(jí),也還是杯水車薪,并且捕集的比例比較低,不可能實(shí)現(xiàn)100%捕集。

三是儲(chǔ)存空間有限。人類社會(huì)即使是技術(shù)上做到億噸的捕集去埋存,但地球是實(shí)心的,并沒有大量的空間可以把二氧化碳封存起來。目前,中國開采石油,每年要達(dá)到2億噸的水平,顯然也是比較困難的。從此意義上看,采油的空間只有2億噸,而每年排放115億噸,儲(chǔ)存空間有限。此外，一旦發(fā)生地震等自然災(zāi)害,包括采油封存的二氧化碳也跟著排放出來。所以,監(jiān)測(cè)二氧化碳排放是否逸出也需要很多成本。