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二氧化碳储存成为新的产业方向:把碳存到西北去

作者: 来源: 2021-09-19 19:43:29 阅读 我要评论 直达商品

今年上半年,也有国内专家提出,西北地区可考虑把碳储存作为新的产业来发展。一方面西北地区油气田较多,封存场所丰富;另一方面,西北地区碳排放压力较大。

在政策支持下,国内部分大型煤炭和电力企业开始涉足碳储存技术研发和示范工程。据全球CCS研究院统计,到2012年,在全球大规模碳储存项目中,中国项目约占17%,发展速度最快。

早在2013年,陕北地区延长油田就已推出中澳CCUS集成国际合作示范项目,投入3亿元设立CCUS技术工作组。其中,榆林煤炭化工工业区的二氧化碳捕集量为5万吨/年,榆林能源化工工业区捕集量为36万吨/年,是延长油田展开碳储存试验的先导。

技术和资金

压力都很大

必须重视的是,目前碳储存技术的发展仍面临很大不确定性。

一方面,各个环节都有发生二氧化碳泄漏的可能,特别是封存环节,存在一定环境风险。

在地质封存中,地质结构的变化有可能引发二氧化碳泄漏。美国一项研究实验表明,二氧化碳注入薄煤层后,注入点附近的煤层会出现隆起、渗透率下降,改变相邻上下岩层的压力。薄煤层中本就普遍存在断层,这种隆起会进一步加剧断裂,极易导致储存其中的二氧化碳泄漏。

因此,在选择煤层储碳时,首先要考虑难以开采的、埋深超1500米的深层煤层。从注入期间到注入完成后,还要持续监测二氧化碳是否泄漏,及注入后对周围生态环境的影响。有研究认为,只有埋存地泄漏量低于0.1%,才能保证未来这些埋存的二氧化碳不会成为新的碳排放源头。

在海洋封存中,海洋储存积累、二氧化碳浓度的不断增大,会造成海洋酸化,影响海洋生物生存。此外,大部分CCUS技术还会额外增加能耗,带来新的污染物排放问题。

这些都是碳储存技术研发与应用领域亟待解决的难题。

另一方面,资金需求高,融资压力大。

在现有生产链上加装碳捕集装置,将产生额外投入和运行维护成本。据IEA预计,到2050年,全球开发CCUS项目将达3400个,需额外投资2.5万亿-3万亿美元。以火电厂为例,安装碳捕集装置后,运行成本会增加140-600元/吨,将电厂发电成本推高近50%。

此外,碳储存项目涵盖电力、石油、运输、煤炭、化工、钢铁、食品等众多行业,资金链长,融资关系复杂,融资缺口还很大。企业投入大量资金研发新技术、购买新设备、发展产业链的同时,也面临着较大的市场风险。如果企业的巨额投资无法换取减排收益,将严重影响企业开展碳储存项目的积极性。

这就需要政府加大公共财政及相关政策的支持力度,适当减轻企业成本压力,提高企业参与碳储存产业发展的积极性。

我国已投运或建设中CCUS示范项目约40个

近日,生态环境部环境规划院发布《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告 (2021)――中国CCUS路径研究》。《报告》指出,从实现碳中和目标的减排需求来看,依照技术发展预测,2050年、2060年需要通过CCUS技术实现6亿-14亿吨、10亿-18亿吨二氧化碳减排量。

目前,我国已投运或建设中的CCUS示范项目约有40个,遍布19个省份,碳捕集能力达300万吨/年,已具备大规模捕集、利用与封存二氧化碳的工程能力。

在碳达峰、碳中和承诺的背景下,为了让碳储存技术发挥更大潜力,我国还需要在试验示范和商业化道路上继续求索,部署良好发展格局。

技术成本是影响碳储存技术大规模应用的重要因素。随着技术的进一步发展,未来我国CCUS技术成本仍有较大的下降空间,技术应用广度也有望进一步提升。《报告》预计,到2030年,我国全流程CCUS(按250公里运输计)技术成本为310-770元/吨,到2060年将逐步降至140-410元/吨。

进一步扩大碳交易市场“朋友圈”。自2001年启动7大省市碳排放交易试点以来,我国碳排放权交易市场不断积累经验、摸索前行。今年7月,全国碳排放交易市场如约启动上线交易,第一个履约周期九江全国燃煤发电行业2162家企业纳入碳市场范围,覆盖45亿吨二氧化碳排放量。开市第一个月,全国碳市场排放配额(CEA)累计成交量702万吨,累计成交额3.55亿元。

对于碳储存产业而言,此举将在一定程度上弥补成本较高的缺点,为其提供更充分的发展动力。

未来,我国碳交易市场还需进一步完善制度体系,尽快推动《碳排放权交易管理暂行条例》出台;强化市场管理,加强碳排放数据的质量管理;拓宽覆盖范围,在发电行业碳市场运行良好的基础上,逐步纳入更多高排放行业,丰富交易品种、方式和主体,提升市场活跃度。

如不干预,全球碳预算总额将在2045年耗尽

二氧化碳作为最主要的温室气体,被认为是遏制气候变暖的突破点。你可能很难想象,我们手里不到200克的手机,其生产过程会产生大约100千克二氧化碳排放;汽车发动机每燃烧1升燃料,会向大气层释放约2.5千克二氧化碳;生产1千克牛肉,会产生近300千克碳排放。

面对这一困境,各国在2015年12月12日的巴黎气候变化大会上通过《巴黎协定》。《巴黎协定》约定,各国的长期目标是将全球平均气温,较前工业化时期上升幅度控制在2℃以内,并尽力将其限制在1.5℃以内。

以其目标上限2℃计算,全球碳排放允许的总量为1万亿吨。经过政府间气候变化专门委员会(ICPP)测算,自19世纪工业革命以来,全世界累积排放已超过6000亿吨,超过该预算总额的60%。根据当前的排放速度估算,若不采取强力干涉措施,全球碳预算总额将在2045年耗尽。



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