發(fā)展CCUS面臨哪些挑戰(zhàn)?

　　雖然我國發(fā)展CCUS面臨很多機(jī)遇，但是也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，需要采取有效對策。

　　挑戰(zhàn)一：安全隱患

　　CCUS技術(shù)處理的是高濃度和高壓下的液態(tài)二氧化碳，一旦在運(yùn)輸、注入和封存過程中發(fā)生泄漏，會危及人身安全，甚至?xí)Ω浇用窈蜕鷳B(tài)系統(tǒng)造成不良影響。因此，從安全風(fēng)險防范的角度看，需要建立風(fēng)險評估體系、泄漏監(jiān)測體系和應(yīng)急預(yù)案等管理體系。

　　在捕集和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，為保證二氧化碳的安全封存，并在可能的泄漏發(fā)生之前采取必要的應(yīng)急措施，需要開展精準(zhǔn)可靠的泄漏監(jiān)測、儲存體積計算等工作。在封存環(huán)節(jié)，需要綜合采用一系列技術(shù)實(shí)施封存監(jiān)測，如地下水監(jiān)測、儲層壓力和溫度監(jiān)測等。

　　挑戰(zhàn)二：高耗能和高成本

　　數(shù)據(jù)顯示，如果現(xiàn)代化燃煤電廠將排放二氧化碳的80%進(jìn)行捕集，將使電廠的能耗增加24%～40%。可見，CCUS技術(shù)實(shí)際上是通過消耗額外的能源換取碳排放的降低。如果技術(shù)進(jìn)步無法大幅降低CCUS的能耗水平，那么政府在考慮CCUS產(chǎn)業(yè)規(guī)模的時候應(yīng)該結(jié)合我國能源系統(tǒng)特點(diǎn)，從全生命周期的角度綜合評估CCUS的減排功效，并在能源供給和減排的雙重戰(zhàn)略目標(biāo)之間做出權(quán)衡。

　　高昂的捕集成本是CCUS廣泛應(yīng)用的又一挑戰(zhàn)。在目前的技術(shù)水平下，不論是電廠配合燃燒前捕集技術(shù)，還是普通熱電廠的燃燒后捕集技術(shù)，引入二氧化碳捕集環(huán)節(jié)都將造成發(fā)電成本增加。中科院工程熱物理研究所的數(shù)據(jù)顯示，華能集團(tuán)上海石洞口捕集示范項(xiàng)目，捕集90%的排放二氧化碳，將使發(fā)電成本從大約每千瓦時0.26元提高到0.5元，成本幾近翻番;中電投重慶雙槐電廠碳捕集工業(yè)示范項(xiàng)目，捕集90%的排放二氧化碳，與普通電廠相比，投資成本將由4.59億美元上升到5.45億美元。

　　對此，延長石油集團(tuán)副總經(jīng)理王香增建議，開展CCUS要跨部門合作，比如把新型煤化工和油氣開采結(jié)合起來，統(tǒng)籌規(guī)劃，一體化推進(jìn)，可有效解決捕集成本過高的問題。神華集團(tuán)總工程師陳茂山認(rèn)為，我國發(fā)展CCUS需要國家政策大力支持，通過碳稅補(bǔ)貼或稅收減免，削減一部分成本。也有專家認(rèn)為，可開拓二氧化碳利用途徑來提高經(jīng)濟(jì)效益，從而降低CCUS總體成本。比如，美國已經(jīng)開始實(shí)施二氧化碳制塑料生產(chǎn)線的商業(yè)化，日本正在研究利用二氧化碳合成藥物，德國拜耳正在研究基于二氧化碳原料的聚氨酯生產(chǎn)方法等。

　　挑戰(zhàn)三：缺少完整的封存潛力評估

　　專家認(rèn)為，在大規(guī)模實(shí)施CCUS之前，我國應(yīng)盡快完成準(zhǔn)確的封存潛力評估工作。封存潛力的總體大小、各種類型的封存儲層潛力的比較關(guān)系(陸地/離岸，油氣田/咸水層/煤礦)、潛在封存地址的地理分布、運(yùn)輸路徑規(guī)劃和運(yùn)輸方式選擇等，都是不可或缺的信息。另外，我國能源資源和潛在陸上封存場所主要分布在西部地區(qū)，而東部地區(qū)是能源消費(fèi)中心，如果將在東部地區(qū)捕集的二氧化碳運(yùn)到西部封存地點(diǎn)，運(yùn)輸成本可想而知。

　　由于二氧化碳封存涉及政府宏觀規(guī)劃布局、公共安全和環(huán)境風(fēng)險等綜合性問題，封存潛力評估需要涵蓋從國家到區(qū)域再到封存地址的遞進(jìn)式篩查，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要投入大量人力、物力和資本。一些專家對我國二氧化碳封存潛力做了初步評估，認(rèn)為考慮到技術(shù)方面的挑戰(zhàn)和不確定性，我國封存潛力評估工作還有很長的路要走。

　　位于美國弗吉尼亞州的一個碳捕集及與封存項(xiàng)目。(CFP 供圖)