低碳經濟下的電力發(fā)展關注碳捕捉與儲存技術.pdf

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1、低碳經濟下的電力發(fā)展——關注碳捕捉與儲存技術發(fā)布時間：2010-1-12編者按：碳捕捉與儲存技術之所以受到關注，是因為這一技術能夠適用于改造現有的燃煤電廠，在低碳經濟的大背景下，這一點對于實現未來排放目標至關重要。但作為一項尚未成熟的技術，它又面臨種種不確定性和挑戰(zhàn)。因此了解這一技術的發(fā)展，是中國能源企業(yè)在減排方面應當考慮的一步。繼上期專題刊發(fā)低碳經濟下電力行業(yè)的發(fā)展思路之后，本期專題關注碳捕捉與儲存技術，介紹這一技術在國內外的發(fā)展情況，以饗讀者。正文碳捕集和儲存技術的現狀與未來□埃森哲大中華區(qū)資源事業(yè)部董事總經理丁民丞埃森哲大中華區(qū)資源事業(yè)部高管吳纓低碳經濟

2、背景下CCS減排技術的發(fā)展?jié)摿夂蜃兓默F實性和減排溫室氣體現狀的嚴峻性全球氣候變暖已是不爭的事實。如果情況持續(xù)惡化，到本世紀末，地球氣溫將攀升至二百萬年來的最高位。引發(fā)全球氣候變化的主要原因是，過去一百多年間，人類一直依賴石油煤炭等化石燃料來提供生產生活所需的能源，燃燒這些化石能源排放的二氧化碳（CO2）等溫室氣體，使得溫室效應增強。如果將全球溫室氣體排放量按行業(yè)統(tǒng)計，發(fā)電行業(yè)是最大的排放源，它還將是在2050年前增長最快的排放源。而燃煤發(fā)電又是發(fā)電行業(yè)中碳排放的最主要來源。全球發(fā)電行業(yè)燃煤發(fā)電占40%。由于其儲量巨大并且價格低廉，燃煤發(fā)電還將延續(xù)增長的趨勢

3、，中國和印度的速度尤其驚人。照這樣的趨勢發(fā)展，到2030年，全球發(fā)電總量將比現在增加一倍而達到33萬億千瓦時（如圖1中“參考”一欄所示），煤炭仍將是主要發(fā)電燃料。由此可見，碳減排要獲得突破性進展，需要發(fā)電方式的根本性轉變。目前，可再生能源和核電已經站在應對氣候變化的前列，但這些替代發(fā)電方式要達到規(guī)模經濟尚需時日，而現實是緊迫的，全球有大量的化石燃料電廠在運行，發(fā)展中國家如印度和中國，新建電廠仍以化石燃料為主。這就需要找到一種針對化石燃料發(fā)電的脫碳解決方案。緩解全球變暖的關鍵是減少CO2的排放，在減少CO2排放的過程中，發(fā)電廠所肩負的責任最為重大，而在煤電當道，

4、替代發(fā)電無法短期內實現規(guī)模效應的情況下，碳捕集和儲存（CCS）技術應運而生。CCS是一種值得繼續(xù)推廣的CO2減排技術對于CCS的定義有許多，目前被廣泛接受的定義是“一個從工業(yè)和能源相關的生產活動中分離二氧化碳，運輸到儲存地點，長期與大氣隔絕的過程”。CCS的產業(yè)鏈由四部分組成，即（1）捕獲、（2）運輸、（3）存儲和監(jiān)測，還可用于（4）增強石油采收率（EOR）。通俗而言，CCS就是在二氧化碳排放之前就對其捕捉，然后通過管線或船舶運到封存地，最后壓縮注入地下，達到徹底減排的目的。高度依賴燃煤的發(fā)電模式仍將持續(xù)，而CCS是目前此種模式下已知的唯一可行的技術解決方案。

5、燃煤燃氣發(fā)電產生的CO2經過CCS技術可以消除高達90%。要實現從現在高碳的發(fā)電方式轉變?yōu)槲磥砹闩欧虐l(fā)電的低碳目標，CCS潛力巨大，除了可以減少排放，CCS還可以通過提高煤炭利用率，從而有助于這些國家實現更大的能源安全?，F在，行業(yè)內和各國政府對CCS技術的可行性有著越來越多的共識，CCS自2000年起迅速發(fā)展到現在，已成為廣受重視的解決氣候變化的重要技術。國際能源機構（IEA）在2008年世界能源展望中提出的藍色情景分析中預測，到2050年CCS將對燃煤和燃氣發(fā)電廠有重大貢獻。各國政府也對此做出響應，紛紛設立專項資金，以供發(fā)展CCS技術之用。其中包括歐盟提供的

6、80億美元，澳大利亞CCS旗艦計劃的20億美元，以及奧巴馬政府刺激計劃中用于CCS的24億美元。在最近剛剛通過的《美國清潔能源與安全法案》中，也特意將分派給各公司用于溫室氣減排的補助中的26%專門用于資助CCS等公共項目。需要指出的是，CCS不僅適用于發(fā)電，也適合其他生產過程中排放CO2的行業(yè)，如鋼鐵、水泥、燃料處理、煉油等，這些排放大戶占到二氧化碳總排放量的24%。幾十年后，在CCS如大家所期望的幫助發(fā)電行業(yè)實現脫碳之后，它甚至能走得更遠———進一步幫助上述行業(yè)實現脫碳可能。CCS技術推進面臨的種種不確定性和挑戰(zhàn)目前CCS在世界范圍內所取得的成果還只是萬里長

7、征的第一步，根據國際能源機構的估計，到2050年，CCS要想對緩解氣候變化產生顯著影響，至少需要有6000個項目，每個項目每年在地下存儲100萬噸CO2，而目前全世界只有三個如此規(guī)模的項目?？梢哉f，如果CCS在未來20年不能進化為主流技術，情況將不容樂觀。目前CCS技術無法迅速得到推廣的主要原因是其高昂的成本，其推廣過程還存在諸多不確定因素，同時它對環(huán)境的影響也不容忽視。在樂觀的情況下，核電和可再生能源可能比化石燃料發(fā)電更便宜，而化石燃料發(fā)電廠如采用CCS技術將增加可觀的成本。從商業(yè)規(guī)模上看，CCS不是一個完全成熟的技術。因此，相比風電或核電，必須考慮使用更多

8、的不確定因素，最大的挑戰(zhàn)在于如何降低或