潘家華：“雙碳”目標再解析:概念、挑戰和機遇

 

化石能源人為碳移除的CCS(Carbon Capture and Storage),即碳的捕集與埋存,通過采用工業技術手段來進行處理。在常規的大氣污染防控中,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。該技術路線是可以的,但是風險比較大,主要有三個方面的原因。

一是成本。碳的捕集與封存技術,其由來最早可以追溯到20世紀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。在開采過程中發現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、風能成本都已經下降70%~90%,但是,氫能到目前為止下降幅度非常有限,爆炸危險的風險依舊存在。我們如果要使用CCS技術,煤電價格需要增加一倍，市場競爭力就會進一步下降。因而,CCS技術可以作為備用的保障應急,但是大規模的應用還是不可取的。

二是規模小,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。進入2020年代,中國CCS的規模大多為10萬噸級二氧化碳的,與百億噸相比相差數多個數量級。近年來,試驗建設的項目已經達到百萬噸級捕集,即使能夠提升到千萬噸級二氧化碳,與億、十億、百億的數量級,也還是杯水車薪,并且捕集的比例比較低,不可能實現100%捕集。

三是儲存空間有限。人類社會即使是技術上做到億噸的捕集去埋存,但地球是實心的,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,儲存空間有限。此外，一旦發生地震等自然災害,包括采油封存的二氧化碳也跟著排放出來。所以,監測二氧化碳排放是否逸出也需要很多成本。