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“也許在10~15年后，考核經(jīng)濟發(fā)展水平的指標(biāo)中，不僅有ETP二氧化碳，也會有碳排放的指標(biāo)。”12月13日，中國工程院院士謝和平在“二氧化碳捕集利用與封存（CCS）環(huán)境管理研討會”上說。

該研討會由國家環(huán)境保護部主辦，這也是環(huán)保部首次就二氧化碳捕集利用與封存環(huán)境管理征求各方意見。

CCS技術(shù)是一項具有大規(guī)模二氧化碳減排潛力的新興技術(shù)，被認(rèn)為是應(yīng)對全球氣候變化和控制溫室氣體排放的重要途徑之一。

據(jù)環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)介紹，當(dāng)前，CCS技術(shù)在國內(nèi)外仍處于研發(fā)和示范階段，面臨著高成本、高能耗、長期安全性和可靠性不確定等突出問題，特別是在項目封存選址、生態(tài)環(huán)境影響、環(huán)境監(jiān)測、泄漏事故應(yīng)急等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的環(huán)境風(fēng)險監(jiān)管能力建設(shè)亟待加強。

大部分仍“紙上談兵”

盡管目前仍存在不同的看法，但在各種減排二氧化碳的可選方法中，CCS技術(shù)被人們寄予了很大的期望。其中最主要的原因在于CCS技術(shù)能夠顯著減少化石能源利用過程中的二氧化碳凈排放。

中科院武漢巖土力學(xué)研究所教授李琦介紹，CCS技術(shù)正在全球推廣，目前，至少有74個CCS項目正在運營或在建設(shè)中。這包括美國舒特灣氣體加工設(shè)施項目，每年可在燃燒前捕集二氧化碳700萬噸；挪威Sleipner二氧化碳注入項目，每年可捕集二氧化碳100萬噸等。

我國的CCS項目盡管起步晚，但發(fā)展較快。據(jù)謝和平介紹，目前正在國內(nèi)開展的CCS和CCUS（捕集利用與封存）項目包括華能“綠色煤電計劃”北京熱電廠項目、上海石洞口電廠項目，以及中石化與勝利油田共同開展的二氧化碳捕獲與驅(qū)油項目、中石油在吉林油田開展的天然氣生產(chǎn)的二氧化碳捕獲與驅(qū)油一期和二期項目、中聯(lián)煤層氣在山西的深煤層注入/埋藏二氧化碳開采煤層氣項目、大唐集團在大慶油田和東營開展的電廠富氧燃燒二氧化碳捕獲項目等。

據(jù)中石化勝利油田總工程師張建介紹，中石化已在勝利油田總署開展了兩項大規(guī)模二氧化碳捕集、輸送及驅(qū)油封存項目，包括勝利電廠煙道氣100萬噸/年、齊魯石化煤制氣50萬噸/年二氧化碳捕集、輸送及驅(qū)油封存項目。

張建說，項目建成后，可年減排二氧化碳150萬噸，初期能滿足7000萬噸儲量規(guī)模低滲透油藏二氧化碳驅(qū)油開發(fā)需要，同時隨著采出二氧化碳的回注，應(yīng)用區(qū)域?qū)⒅鹉陻U大，預(yù)計屆時可提高原油采收率10%以上，將產(chǎn)生巨大的減排和增產(chǎn)效益。

不過，在謝和平看來，“目前計劃中的CCS項目數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實際實施的項目數(shù)量，大部分仍是‘紙上談兵’。真正在運行的封存項目幾乎都是強化油氣開采項目?！?/p>

謝和平認(rèn)為，雖然二氧化碳驅(qū)油是目前最好的CCUS方法，但不是長期的CCUS方法。他解釋說，驅(qū)油與封存有著實質(zhì)上的不同。驅(qū)油對二氧化碳的封存作用是一個短期過程，往往只有幾年時間，最長不超過40年，而CCS封存的時間跨度是幾百年、幾千年。驅(qū)油項目所用的二氧化碳大約有三分之二會回到地表，封存項目要求所有二氧化碳永久封存于地下，因此，二氧化碳驅(qū)油不能當(dāng)作長期性的CCUS封存方法。

“額外能耗”值得關(guān)注

去年，清華BP清潔能源研究與教育中心主任李政曾向《第一財經(jīng)日報》記者展示了一份《二氧化碳捕集和封存技術(shù)與實施》指南。這份由世界資源研究所和清華大學(xué)合作編寫的指南，被稱為中國第一個關(guān)于碳捕集、利用及地質(zhì)封存（CCUS）監(jiān)管的技術(shù)和實施指南。

不過，李政承認(rèn)，完成這幅圖景仍有許多不確定的因素甚至是風(fēng)險。他舉例說，實施二氧化碳捕集所導(dǎo)致的能量損失與中國政府所大力推行的“節(jié)能減排”基本國策有矛盾；未來很長一段時間中，中國的經(jīng)濟社會發(fā)展都很有可能將繼續(xù)高度依賴煤炭。

測試表明，采用CCUS會增加煤耗30%~40%，增加水耗100%~120%。收集一噸二氧化碳的費用高達(dá)40~80美元，其中80%的資金要用在碳捕集上。

對于CCUS項目的“額外能耗”，本月13日，環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長王金南也公布了一組數(shù)據(jù)，對于100萬千瓦規(guī)模的商業(yè)煤電機組來說，CCUS項目每年將增加65萬噸標(biāo)煤的額外消耗，這包括對粉煤排放的二氧化碳進行捕獲，就會增加24%~40%的能源消費等。同時，大氣污染物排放和有害廢物排放也會相應(yīng)增加。

此外，在運輸和封存過程中同樣存在危險。據(jù)上述指南編寫組專家介紹，大量的二氧化碳一旦泄漏，會導(dǎo)致土壤和地下水酸化，導(dǎo)致植物和動物窒息甚至死亡，空氣中二氧化碳濃度超過5%就會對人體造成危害。

在研討會上，謝和平表示，將二氧化碳“囚禁”，不如拿來高效利用。謝和平帶領(lǐng)的研究團隊發(fā)現(xiàn)，只要利用地殼中1%的鈣、鎂離子對二氧化碳進行礦化利用，按照理論上50%的轉(zhuǎn)化率計算，就可以滿足人類約8.5萬年的減排需求。

謝和平說，天然礦物或工業(yè)廢料中蘊涵著豐富的鎂、鉀、硫、鈦等人類所需要的資源，碳捕獲和利用的新理念與技術(shù)路線，即為在低能耗、低成本條件下，利用二氧化碳礦化二氧化碳，轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品。謝和平舉例說，利用硫酸鎂礦化二氧化碳，每礦化一噸二氧化碳可產(chǎn)生7290~8303元利潤。

不過，謝和平承認(rèn)，上述研究還有很多關(guān)鍵性技術(shù)難題等待破解，利用二氧化碳的項目到底會增加多少能耗和排放也需要實踐的檢驗。

“對于CCUS項目應(yīng)該用全生命周期的角度去看，僅僅從技術(shù)角度或是從經(jīng)濟學(xué)角度看，可能都是不完全的?！蓖踅鹉险f。

環(huán)境監(jiān)管基本上是空白

目前制約CCS和CCUS項目推廣的一個重要因素是資金問題。

氣候組織此前公布的《CCS在中國：現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和機遇》研究報告稱，以當(dāng)前的技術(shù)水平，二氧化碳的捕集成本處于13~51美元/噸，運輸成本在3~25美元/噸，陸地封存成本在0.6~8.3美元/噸。

該報告稱，發(fā)展CCS在世界范圍內(nèi)都存在著巨大的資金缺口，且缺乏明確的投融資機制。政府和大型企業(yè)直接投資、政府補貼、減稅、公共基金和公私合營等機制已被應(yīng)用，但到目前為止，國際社會所承諾提供的應(yīng)用于CCS的資金總量約為400億美元，僅占國際能源署(IEA)預(yù)測的2010~2020年所需投資額的31%。

據(jù)科技部介紹，我國政府正在起草一份碳捕集、利用和封存行業(yè)的發(fā)展計劃。計劃在未來5年內(nèi)，在碳捕集與封存項目上的支出達(dá)到4億元，帶動社會投入超過23億元。

科技部的統(tǒng)計顯示，“十一五”期間，中國政府圍繞CCUS技術(shù)部署研發(fā)項目20余項，直接公共財政經(jīng)費投入超過2億元，帶動企業(yè)等社會投入超過10億元。

國家發(fā)改委應(yīng)對氣候變化司副主任科員裴亮說，盡管目前國內(nèi)做CCS和CCUS項目的多是“不差錢”的大型企業(yè)，但發(fā)改委仍將為這些項目的開展提供相應(yīng)的資金支持，包括財政專項資金、投融資擔(dān)保等。

在保證資金的同時，開展CCS和CCUS項目環(huán)境監(jiān)管也迫在眉睫。王金南說，我國在CCS和CCUS項目環(huán)境監(jiān)管方面基本上是空白。比如，對于CCS和CCUS項目實施中大氣污染物產(chǎn)生和排放、廢物產(chǎn)生、捕集的二氧化碳中的雜質(zhì)比例等，都沒有具體的、針對性的環(huán)境影響評價要求和導(dǎo)則，缺乏不同用途的純度標(biāo)準(zhǔn)。

對于泄漏的環(huán)境、安全與健康風(fēng)險，也沒有針對性的環(huán)境影響評價要求和導(dǎo)則，沒有具體的監(jiān)測要求，管道選址要素考慮，以及泄漏的環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急、補救措施與責(zé)任賠償。

張建也稱，以往CCS和CCUS項目中關(guān)注環(huán)境影響較少，造成本底值缺失。“如果不抓緊補救，無論從學(xué)術(shù)上，還是從環(huán)境上氫氣檢測儀，甚至從公眾認(rèn)知程度上都會造成不利的影響?！睆埥ㄕf。

據(jù)中國21世紀(jì)議程管理中心副主任彭斯震介紹，相比歐美等發(fā)達(dá)國家CCUS技術(shù)發(fā)展部署，我國尚存在許多方面不足二氧化碳，如缺乏可以指導(dǎo)近中遠(yuǎn)期CCUS技術(shù)發(fā)展的系統(tǒng)性部署；現(xiàn)有研發(fā)和示范項目多聚焦單一技術(shù)環(huán)節(jié)環(huán)氧乙烷報警器，尚無全流程CCUS示范項目計劃；研發(fā)和示范活動多為單個企業(yè)主導(dǎo)，尚缺乏行業(yè)的合作與平臺。

王金南稱，我國應(yīng)以法律法規(guī)的形式確定CCUS項目的封存許可證申請、環(huán)境影響評價、環(huán)境監(jiān)測、二氧化碳運輸管道與封存的選址最低標(biāo)準(zhǔn)、二氧化碳純度、場地關(guān)閉條件、環(huán)境風(fēng)險預(yù)警與事故應(yīng)急、泄漏責(zé)任追究與賠償機制等。

“鑒于二氧化碳地質(zhì)封存的安全性，建議實施封存許可管理?！蓖踅鹉险f，應(yīng)明確封存許可申請、核準(zhǔn)、簽發(fā)、修改和撤銷內(nèi)容，其中涉及環(huán)境影響和風(fēng)險是否決的重要條件之一。

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