CCS,前途莫测

CCS技术发展的最大问题就是其前景的不确定性。这是其获得资金支持的最大障碍。

目前，可再生能源既不能帮助世界经济完成低碳转型，也不能满足当下经济社会发展的需求，世界能源消耗的80%仍来自化石燃料。在这一转型关头，捕获和储存来自于化石燃料发电厂的二氧化碳就成了一个破解两难的突破口。

准备就绪

碳捕获与封存技术（CCS）被认为是减少温室气体排放以减缓气候变化带来的威胁的必要手段。随着世界各国征收碳税压力的逐渐形成，CCS技术作为降低碳排放的储备性技术，其商业化进程正在加快。

将气体注入地下储存已有30多年的工业经验，目前全球有超过602座地下天然气储库、44个硫化氢与二氧化碳处置场。

作为国内较早研究CCS技术的专家，中国科学院二氧化碳地质封存学科组组长李小春认为，随着全球二氧化碳排放量的增长速度，以及世界各国征收碳税压力的逐渐形成，CCS技术作为降低碳排放的储备性技术，其商业化进程正在加快。

“我们课题组负责的二氧化碳地下封存现场试验将于近期完成。”李小春说，中国第一个全流程CCS示范工程――神华集团CCS示范项目2490米的地下深井已经开钻，该项目将在两年内实施二氧化碳地下注入封存，届时年均10万吨的二氧化碳将由这口井注入地下储存起来。

除神华集团外，目前国内还有8家企业正在建设或规划碳捕集与封存项目。华能集团已分别在北京和上海自主建设投运了两座CCS示范工程。

事实上，不仅我国CCS示范项目正在提速，世界各国以及跨国企业都在紧盯CCS商业化之路。近期，美国能源部宣布从经济刺激计划资金中拨款5.75亿美元支持22个工业界CCS项目研发和示范；南非能源部也了南非CCS地图册，指明南非二氧化碳深地储存的地点；而壳牌、杜克能源、阿尔斯通等跨国公司则视CCS为未来降低二氧化碳排放量的重要手段，密切关注其商业化进展。

全球碳捕获及储存协会（全球CCS协会）副主席Dale Seymour表示，CCS技术可以帮助我们完成从碳密集型经济向低碳经济的转型，实现一个可负担的清洁未来。他进而说，大量使用煤炭的中国在推广CCS技术上起着重要作用。

据李小春介绍，二氧化碳再利用早有先例，如二氧化碳驱油具有成本优势，技术也比较成熟，并且一部分油田若能直接利用高浓度排放气源，是完全可以以负成本进行封存的。我国已有至少7个油田尝试过该技术，江苏油田已注入过2.5万吨二氧化碳，华东油田迄今已注入11万吨二氧化碳。

两个示范项目

作为中国CCS的专家，西安热工研究所有限公司总工程师许世森，清楚地感受到他领导的石洞口、高碑店项目给自己带来“国际地位”――他经常遇到一些国外专家的合作邀请。

“早先，对于碳捕获的研究仅是一些实验室在做，在‘十五’期间的国家课题中几乎没有涉及CCS技术。有人认为，中国要一步一步来。”许世森说。

转机出现在2006年，经国家发改委推动，CCS技术被作为中澳两国合作的重点。华能集团由此获得一个任务：在2008年奥运会开幕之前建立一个CCS示范项目。

高碑店项目于2007年8月正式开工，包括设计在内整个工程耗时近8个月，耗资2850万元。当这一装置正式运行时，很多专家们表露出惊讶。

自此，CCS在中国引起了越来越多的关注，CCS的研究热了起来，高碑店热电厂成了学习基地，据电厂负责人描述，“差不多每周都有团队前来参观”。

碳捕获工艺目前分为三种，即燃烧后捕获、预燃烧捕获和含氧燃料燃烧捕获工艺。高碑店、石洞口两项目即是燃烧后捕获，通常是利用醇胺类溶剂从发电站废气中捕获二氧化碳。

与此同时，另一项目――“整体煤气化联合循环发电技术”示范工程，已于2009年7月在天津临港工业区开工建设。这是国家发改委批准的第一个CCS上马项目。

“大规模的示范才能够获得相应的数据，如果走不出实验室、走不到工业示范这一步，实验室研究起到的推动作用会比较小。”许世森说。

易捕获、难封存

目前，中国已有上千家煤转化工厂，与煤转化领域的结合可能是在中国发展CCS的一大特点。但CCS的迅速发展尚受技术、资金、安全管理等方面困难的制约，其中资金短缺将会一直困扰CCS的商业化之路。

据悉，在挪威、美国、英国等发达国家，促使CCS技术研发和示范的主要驱动力来自政府政策调节的公共资金，包括政府补贴、减税、公私合营研究、成立公共基金等。而在大规模推广阶段，可采用低碳能源供应配额、以标准的形式强制推广、碳定价加入全球碳市场、清洁发展机制、拍卖排放额度和增加碳税交易、免费排放额度改变电价、新税种和非税特别费等机制融资。

从中国的情况看，目前开展的电厂碳捕集示范项目和油田注入实验，资金来源于企业自筹款和国家科技计划，辅以国际合作项目资金，但由于项目实施主体都属于国有控股企业，因此从根本上资金也是来源于公共资金。

李小春认为，CCS的技术复杂性、所需巨大资金量和减排潜力，都意味着中国靠一己之力难以实现技术的发展和推广。CCS的发展必须依仗广泛的国际合作，CCS技术除成本、安全性存在较大争议外，其大规模商业化之路要依靠碳排放权、碳税的形成。在国际气候谈判中促进建立有利于知识产权转让的机制，加速CCS 技术的扩散等。

实际上，高碑店和石洞口两项目仅仅运用了CCS技术的前半部分――碳捕获，对于封存技术并未涉及。

碳封存是指将大量捕获到的二氧化碳，存储在地质结构之中，从而减少二氧化碳排放。目前常见的三种封存方式，是碳封存于地下底层的自然孔隙中、地质深层盐水层及深海封存。

中科院研究员周蒂告诉记者，二氧化碳的海洋封存分为海底以下封存和海水层封存。将二氧化碳封存在海底以下，从技术上来讲是完全可行的。挪威曾在1996年即完成一项碳回灌海底工程。联合国相关机构检测证明，其至今仍是安全的。

但在海水层中封存碳还有很大的不确定性。“因为碳溶于水后，质量变大会下沉到海底。这是否影响海底生态有待考证。”周蒂说。

除海洋封存外的另外两种封存方式，也同样存在着不确定性。实际上，中国发展CCS技术仍面临着技术、资金、政策以及项目执行层面等诸多挑战。在英国、澳大利亚等，已着手建立CCS相关法规和标准，中国这方面尚未起步。