北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:如果按行業(yè)統(tǒng)計全球溫室氣體排放量，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。緩解全球變暖的關(guān)鍵在于減少CO2的排放，在減少CO2排放的過程中，發(fā)電廠所肩負(fù)的責(zé)任最為重大，而在煤電當(dāng)中，替代發(fā)電無法短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的情況下，碳捕獲和存儲技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

普遍認(rèn)為，如果情況持續(xù)惡化，到本世紀(jì)末地球氣溫將攀升至200萬年來的最高位。引發(fā)全球氣候變化的主要原因是過去100多年間，人類一直依賴石油煤炭等化石燃料來提供生產(chǎn)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(yīng)增強(qiáng)。

如果按行業(yè)統(tǒng)計全球溫室氣體排放量，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。緩解全球變暖的關(guān)鍵在于減少CO2的排放，在減少CO2排放的過程中，發(fā)電廠所肩負(fù)的責(zé)任最為重大，而在煤電當(dāng)中，替代發(fā)電無法短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的情況下，碳捕獲和存儲技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

四部分構(gòu)成的碳捕獲和存儲技術(shù)

碳捕獲和存儲(carboncaptureandstorage)技術(shù)簡稱CCS技術(shù)，是指“一個從工業(yè)和能源相關(guān)的生產(chǎn)活動中分離CO2，運(yùn)輸?shù)絻Υ娴攸c(diǎn)，長期與大氣隔絕的過程”。CCS技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈由四部分組成，即捕獲、運(yùn)輸、存儲和監(jiān)測及用于增加石油采收率(EOR/EGR)。

捕獲燃燒后處理(在燃燒后捕捉)，能夠滿足常規(guī)的電廠，是最容易理解的技術(shù)。氧化燃料(讓燃料在純氧中燃燒)，理論上很有可能但現(xiàn)實(shí)應(yīng)用較少。如果目前試點(diǎn)成功，氧化燃料可能與燃燒后處理競爭市場;燃燒前處理(在燃燒前捕捉)，很有可能提供混合的電力、氫氣和低碳燃料/原料。

運(yùn)輸將CO2從排放源壓縮后運(yùn)輸?shù)酱鎯Φ攸c(diǎn)，最可行的方式是管道，但是對于更長距離來說，需要船運(yùn)。

存儲和檢測儲存不僅包括將CO2保存在深層地下，還要對泄露進(jìn)行監(jiān)測。油氣田已經(jīng)過深入廣泛的地質(zhì)分析，目前最適合儲存CO2的地點(diǎn)是枯竭的油氣田。

增加石油采收率(EOR/EGR)具體過程是注入CO2，將那些開采難度大的石油或天然氣“推向”生產(chǎn)井。EOR/EGR的商業(yè)運(yùn)行證明，這種方法可以將枯竭油氣田壽命預(yù)期延長20年(如加拿大的Weyburn)。這一環(huán)節(jié)還需進(jìn)一步檢驗(yàn)證明CO2在地下保持不擴(kuò)散。

通俗講CCS就是在CO2排放之前就對其捕捉，然后通過管線或船舶運(yùn)到封存地，最后壓縮注入地下，達(dá)到徹底減排的目的。

碳捕獲和存儲技術(shù)在中國

最早的CO2存儲項目是美國的PermianBasin油田，自1972年以來，該項目已經(jīng)存儲了超過5萬噸的CO2。碳捕獲和存儲真正與溫室氣體減排目標(biāo)結(jié)合起來開始于20世紀(jì)90年代中期，第一個具有溫室氣體減排概念的CO2存儲項目是挪威的Sleipner項目，該項目自1996年開始從天然氣中分離CO2，并將其注入800米深的海底鹽沼池中存儲，該項目日存儲CO22700噸，預(yù)計在項目壽命期內(nèi)將累積存儲2000萬噸CO2。

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著對全球氣候變化問題的超前重視，發(fā)達(dá)國家開始加大對CCS技術(shù)研究的支持。美國、澳大利亞、加拿大、挪威、歐盟、國際能源署(IEA)等國家或組織都制訂規(guī)劃，投入資金，開展CCS技術(shù)理論與示范項目研究。

作為CO2的排放大國，中國也將CCS技術(shù)視為減排溫室氣體的一種備選方案。中國華能集團(tuán)作為國內(nèi)最大的發(fā)電企業(yè)之一，于2007年在國內(nèi)率先開展了燃煤電廠CO2捕獲技術(shù)研發(fā)與工程示范，并在中國華能北京熱電廠建立了國內(nèi)第一座燃煤電站煙氣中CO2捕獲示范裝置，標(biāo)志著CO2氣體減排技術(shù)首次在中國燃煤發(fā)電領(lǐng)域得到應(yīng)用。中國政府先后與英國、美國、意大利等國就CCS技術(shù)進(jìn)行了廣泛的合作，比如科技部與英國環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部于2005年12月簽署了中英《碳捕獲和存儲合作諒解備忘錄》。

2008年，中國首個燃煤電廠CO2捕獲示范工程正式建成投產(chǎn)并成功捕獲出純度為99.99%的CO2，2009年全球最大碳捕獲項目落戶上海。可見目前中國也是非常重視CO2的減排工作，近年來興起的CO2捕獲和存儲技術(shù)成為各國研究的熱點(diǎn)和國際社會減少溫室氣體排放的重要策略。

2009年10月29日到30日“中歐煤炭利用近零排放合作項目：第一階段綜合總結(jié)會與后續(xù)階段合作展望”在中國首都北京召開，會上歐盟代表、中國政府代表以及各國專家學(xué)者就在中國開展CCS項目的可行性作了報告，報告指出目前該項目的主要難題是資金和技術(shù)方面的困難。國際能源署對這一技術(shù)較為看好，并預(yù)測到2050年CCS技術(shù)可以減少全球20%的碳排放。

盡管CCS技術(shù)具有美好的發(fā)展前景(也有爭議)，但是由于目前CCS法律環(huán)境的不完善阻礙了CCS技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行。實(shí)施CCS技術(shù)面臨著很多法律障礙，只有針對CCS技術(shù)制定相應(yīng)的法律監(jiān)管框架并對其進(jìn)行合理法律監(jiān)管，CCS技術(shù)才有可能實(shí)現(xiàn)其價值。這方面的內(nèi)容，需要繼續(xù)探討。