本文最初发表于“中国faq”博客。

众所周知,中国燃烧大量的煤燃料占中国一次能源消费的近70%近年来。鲜为人知的是,中国也在努力减少煤炭使用的影响,包括积极开展碳捕集、利用和储存(CCUS)技术的研究和演示。

CCUS是一个过程,需要一系列不同的技术来捕获来自大型来源(如化石燃料发电厂和大型工业工厂)的二氧化碳排放,然后将捕获的碳储存在地下。在某些情况下,捕获的碳可以被回收用于提高石油和天然气的产量或者生产饮料级的二氧化碳,这被称为利用率。

中国对CCUS的政策突破

今年4月,中国的主要决策机构国家发展和改革委员会(NDRC)通过了一项推动综合中央控制系统项目示范的新政策并为“大规模应用和商业化”铺平道路。该政策呼吁地方政府按照新制定的指导方针在试点项目上采取进一步措施,这可以改进将捕获二氧化碳作为应对气候变化和创造经济效益的一种方式的研究。必威官网是真的吗

在过去,国家和公司将二氧化碳储存或利用的研究与捕获二氧化碳的研究分开。中国新政策的一个重大突破是,正在采取措施确保新的研究项目将这两种行动结合起来,从化石燃料燃烧中捕获二氧化碳并将其注入地下。

利用二氧化碳可以提高石油或天然气的采收率,带来直接的经济效益。因此,利用技术往往比捕获技术吸引更多的研究资金。然而,研究项目传统上发现,与化石燃料燃烧产生的二氧化碳相比,钻到地下开采自然产生的地下二氧化碳成本更低。因此,许多利用和储存的研究项目都是把已经埋在地下的二氧化碳取出再注入,这既不会产生环境效益,也无助于推进碳捕获技术。中国的新政策将环境效益与潜在的直接货币收益联系起来,确保CCUS的示范在时尚建设知识和经验的整合中向前推进整个CCS的过程。

中国为何对CCUS感兴趣?

中国非常容易受到气候变化的影响,推动大规模CCUS示范的主要动力之一是希望避免这些危险必威官网是真的吗的影响。例如,中国首份气候变化国家报告必威官网是真的吗研究发现,由于气候变化的持续,到21世纪下半叶,水稻、玉米和小麦的产量可能会下降37%。必威官网是真的吗中国其他研究发现中国90%的海岸线至少对海平面上升“中度脆弱”,三分之一的海岸线对海平面上升“高度脆弱”或更糟。中国大约42%的人口和51%的国内生产总值在沿海地区因此,海平面上升是一个重大担忧。

对于中国燃煤控制单元的未来,人们仍有不同的看法,一些人担心,部署燃煤控制单元将鼓励中国继续大量使用煤炭。然而,这忽略了一个事实:推动中国放弃煤炭的一个主要因素是当地的空气污染。CCUS可以帮助限制化石能源对气候的影响,但它无助于改善当地的空气质量。必威官网是真的吗因此,扩大CCUS不太可能对中国转向清洁能源的动机产生负面影响。

挑战CCUS

尽管近年来中国的CCUS研究取得了显著进展,但仍存在一些挑战。最重要的是,由于CCUS设备和过程的能源损失增加了资本和运营成本,CCUS的成本仍然很高。能源损失源于这样一个事实,即用于捕获二氧化碳排放并将其储存在地下的设备需要持续的能源输入。虽然每单位煤的二氧化碳排放量减少了,但可用能源也减少了,导致能源价格进一步上涨。然而,最终用于CCUS的化石燃料成本很可能是可控的。此前,化石燃料发电厂和工业化石能源的运营者也反对硫和氮排放控制技术的类似额外成本。然而,在实施了强制使用这些技术的政策后,这些技术的成本大幅下降

CCUS成本问题目前的问题是,它陷入了先有鸡还是先有蛋的问题。降低CCUS成本的唯一途径是通过大规模的试点和示范项目,这将允许在商业规模上测试不同的技术。然而,许多公用事业公司不愿意在没有政策激励的情况下采用CCUS,因为价格仍然高于他们的意愿,而且他们无法将成本转嫁给消费者。中国决定开始推动大规模的、综合的CCUS项目,这有可能解决这个问题。通过边做边学和确定具有成本效益的操作方法,可以大大降低中央控制单元的成本。

美中合作与未来之路

事实上,中国正在成为CCUS领域的领导者。这种领导方式不仅可以为全球其他CCUS的实践和标准提供信息,还可以促进合作——特别是与美国的合作。

目前,中国已规划阶段大型综合CCUS项目11个.在此基础上,4个大型综合试点已经开始运营或正在建设阶段。与美国和其他国家的合作对于在中国建立这些CCUS项目至关重要。2009年,美国和中国成立了清洁能源研究中心(),其中包括一个专注于碳捕获和存储技术的小组。CERC的工作以及美中合作伙伴之间的其他合作对推动CCUS技术向前发展起到了重要作用。

作为7月战略与经济对话的一部分,美中两国达成的协议也高度关注CCUS,两国呼吁将CCUS“从研究过渡到商业规模的示范”,并同意“通过在两国实施几个综合CCUS项目,克服以往CCUS部署的障碍”。

中国还在制定CCUS的国家标准,以在示范过程中保护环境。这很重要,因为适当的环境监管需要确保二氧化碳在地下的安全储存,地下水资源和其他生态系统服务得到保护。此外,中国在制定CCUS国际标准方面处于领先地位。该国共同领导着国际标准组织的技术委员会编写CCUS标准,ISO TC265。ISO TC265的目标是为整个CCUS过程制定国际标准,包括捕获、运输、储存或提高采收率。作为ISO TC265的一部分正在进行的工作建立在早期开发最佳实践的努力之上清华大学和WRI的CCUS指南

CCUS还有很长的路要走,特别是在使其具有成本效益方面。但随着煤炭继续发挥重要作用在中国的能源结构中,中国正在寻求发展CCUS是令人鼓舞的。该技术的大规模综合演示是下一步的关键。幸运的是,在这个问题上,中国可能正在规划前进的道路。