今年上半年,也有國內專家提出,西北地區(qū)可考慮把碳儲存作為新的產業(yè)來發(fā)展。一方面西北地區(qū)油氣田較多,封存場所豐富;另一方面,西北地區(qū)碳排放壓力較大。
在政策支持下,國內部分大型煤炭和電力企業(yè)開始涉足碳儲存技術研發(fā)和示范工程。據(jù)全球CCS研究院統(tǒng)計,到2012年,在全球大規(guī)模碳儲存項目中,中國項目約占17%,發(fā)展速度最快。
早在2013年,陜北地區(qū)延長油田就已推出中澳CCUS集成國際合作示范項目,投入3億元設立CCUS技術工作組。其中,榆林煤炭化工工業(yè)區(qū)的二氧化碳捕集量為5萬噸/年,榆林能源化工工業(yè)區(qū)捕集量為36萬噸/年,是延長油田展開碳儲存試驗的先導。
技術和資金
壓力都很大
必須重視的是,目前碳儲存技術的發(fā)展仍面臨很大不確定性。
一方面,各個環(huán)節(jié)都有發(fā)生二氧化碳泄漏的可能,特別是封存環(huán)節(jié),存在一定環(huán)境風險。
在地質封存中,地質結構的變化有可能引發(fā)二氧化碳泄漏。美國一項研究實驗表明,二氧化碳注入薄煤層后,注入點附近的煤層會出現(xiàn)隆起、滲透率下降,改變相鄰上下巖層的壓力。薄煤層中本就普遍存在斷層,這種隆起會進一步加劇斷裂,極易導致儲存其中的二氧化碳泄漏。
因此,在選擇煤層儲碳時,首先要考慮難以開采的、埋深超1500米的深層煤層。從注入期間到注入完成后,還要持續(xù)監(jiān)測二氧化碳是否泄漏,及注入后對周圍生態(tài)環(huán)境的影響。有研究認為,只有埋存地泄漏量低于0.1%,才能保證未來這些埋存的二氧化碳不會成為新的碳排放源頭。
在海洋封存中,海洋儲存積累、二氧化碳濃度的不斷增大,會造成海洋酸化,影響海洋生物生存。此外,大部分CCUS技術還會額外增加能耗,帶來新的污染物排放問題。
這些都是碳儲存技術研發(fā)與應用領域亟待解決的難題。
另一方面,資金需求高,融資壓力大。
在現(xiàn)有生產鏈上加裝碳捕集裝置,將產生額外投入和運行維護成本。據(jù)IEA預計,到2050年,全球開發(fā)CCUS項目將達3400個,需額外投資2.5萬億-3萬億美元。以火電廠為例,安裝碳捕集裝置后,運行成本會增加140-600元/噸,將電廠發(fā)電成本推高近50%。
此外,碳儲存項目涵蓋電力、石油、運輸、煤炭、化工、鋼鐵、食品等眾多行業(yè),資金鏈長,融資關系復雜,融資缺口還很大。企業(yè)投入大量資金研發(fā)新技術、購買新設備、發(fā)展產業(yè)鏈的同時,也面臨著較大的市場風險。如果企業(yè)的巨額投資無法換取減排收益,將嚴重影響企業(yè)開展碳儲存項目的積極性。
這就需要政府加大公共財政及相關政策的支持力度,適當減輕企業(yè)成本壓力,提高企業(yè)參與碳儲存產業(yè)發(fā)展的積極性。
我國已投運或建設中CCUS示范項目約40個
近日,生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院發(fā)布《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告 (2021)――中國CCUS路徑研究》。《報告》指出,從實現(xiàn)碳中和目標的減排需求來看,依照技術發(fā)展預測,2050年、2060年需要通過CCUS技術實現(xiàn)6億-14億噸、10億-18億噸二氧化碳減排量。
目前,我國已投運或建設中的CCUS示范項目約有40個,遍布19個省份,碳捕集能力達300萬噸/年,已具備大規(guī)模捕集、利用與封存二氧化碳的工程能力。
在碳達峰、碳中和承諾的背景下,為了讓碳儲存技術發(fā)揮更大潛力,我國還需要在試驗示范和商業(yè)化道路上繼續(xù)求索,部署良好發(fā)展格局。
技術成本是影響碳儲存技術大規(guī)模應用的重要因素。隨著技術的進一步發(fā)展,未來我國CCUS技術成本仍有較大的下降空間,技術應用廣度也有望進一步提升。《報告》預計,到2030年,我國全流程CCUS(按250公里運輸計)技術成本為310-770元/噸,到2060年將逐步降至140-410元/噸。
進一步擴大碳交易市場“朋友圈”。自2001年啟動7大省市碳排放交易試點以來,我國碳排放權交易市場不斷積累經驗、摸索前行。今年7月,全國碳排放交易市場如約啟動上線交易,第一個履約周期九江全國燃煤發(fā)電行業(yè)2162家企業(yè)納入碳市場范圍,覆蓋45億噸二氧化碳排放量。開市第一個月,全國碳市場排放配額(CEA)累計成交量702萬噸,累計成交額3.55億元。
對于碳儲存產業(yè)而言,此舉將在一定程度上彌補成本較高的缺點,為其提供更充分的發(fā)展動力。
未來,我國碳交易市場還需進一步完善制度體系,盡快推動《碳排放權交易管理暫行條例》出臺;強化市場管理,加強碳排放數(shù)據(jù)的質量管理;拓寬覆蓋范圍,在發(fā)電行業(yè)碳市場運行良好的基礎上,逐步納入更多高排放行業(yè),豐富交易品種、方式和主體,提升市場活躍度。
如不干預,全球碳預算總額將在2045年耗盡
二氧化碳作為最主要的溫室氣體,被認為是遏制氣候變暖的突破點。你可能很難想象,我們手里不到200克的手機,其生產過程會產生大約100千克二氧化碳排放;汽車發(fā)動機每燃燒1升燃料,會向大氣層釋放約2.5千克二氧化碳;生產1千克牛肉,會產生近300千克碳排放。
面對這一困境,各國在2015年12月12日的巴黎氣候變化大會上通過《巴黎協(xié)定》。《巴黎協(xié)定》約定,各國的長期目標是將全球平均氣溫,較前工業(yè)化時期上升幅度控制在2℃以內,并盡力將其限制在1.5℃以內。
以其目標上限2℃計算,全球碳排放允許的總量為1萬億噸。經過政府間氣候變化專門委員會(ICPP)測算,自19世紀工業(yè)革命以來,全世界累積排放已超過6000億噸,超過該預算總額的60%。根據(jù)當前的排放速度估算,若不采取強力干涉措施,全球碳預算總額將在2045年耗盡。
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本文標題:二氧化碳儲存成為新的產業(yè)方向:把碳存到西北去
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