CCUS技术:是碳减排的利器还是化石能源的保命稻草?

2023-10-13 11:02:00 - 市场资讯

碳捕捉利用和封存(CCUS)是一种可以从工业和电力设施的化石燃料排放中回收二氧化碳,并将其转移到可以避免进入大气的地方的技术。CCUS被认为是应对全球气候变化的重要手段之一,但也受到了很多质疑和反对。CCUS技术到底有多成熟?它能否真正实现净零排放?它为什么能吸引海量的投资?本文将从以下几个方面来探讨这些问题。

CCUS技术的原理和现状

CCUS技术包括三个步骤:捕捉、利用和封存。捕捉是指从大型点源,如发电厂或工厂,使用各种技术分离出二氧化碳气体。利用是指将二氧化碳用于制造合成燃料、化学品或其他产品。封存是指将二氧化碳输送到地下或海底的地质层中,长期隔离存储。

CCUS技术的成熟度因类型和应用而异:一些技术已经成熟并可以在燃煤发电或制氢等领域快速扩大规模,而另一些技术则需要进一步开发。国际能源署(IEA)最新的报告显示,相对于现行政策情景,可持续发展情景下到2070年通过CCUS实现的累计减排量中,有三分之二来自于目前处于原型或示范阶段的技术。这意味着创新需要立即加强,以确保关键应用在未来十年内具备商业可行性。

然而,CCUS技术也面临着很多挑战和困难。首先,从稀薄的空气中捕获二氧化碳在技术上是很困难的,需要消耗大量的能源。其次,在烟囱里捕获高浓度的二氧化碳虽然简单一些,但是封存的成本仍然很高。把二氧化碳重新压缩成液态,不仅花费更多的能源和金钱,其体积也会比最初从地下获取时大得多(大约5倍)。这是因为当它出现的时候主要是碳,当它返回的时候是碳和很多氧。人们建议把碳放到其他地下储存库,或者放在海底,那里的水压可以抑制它。但是,一旦出现漏洞,所有的努力成果就会成为泡沫。

最重要的一点是,即使我们能让CCUS正常工作,也必须用额外的零碳能源来运行它,增加碳固存这一步骤反而让能源生产变得更复杂、更昂贵了。捕获每吨二氧化碳可能要花费1000美元,最乐观的估计是每吨300美元。这就相当于在燃煤发电成本上增加30美分/千瓦时,或者在天然气成本上增加15美分/千瓦时。既然在大多数能源市场上,可再生能源已经可以与煤炭和天然气竞争,而且无论是自愿还是强制碳市场,碳捕捉的成本都远高于市场上的碳价。为什么不把补贴给到其他清洁技术,反而要多此一举呢?

CCUS技术的利益相关者和动机

尽管CCUS技术如此不堪重用,为什么大公司和各国政府还趋之若鹜呢?这是因为,对于政府来说,即使在2050年,当我们实现净零排放时,预计仍有四分之一的能源仍将来自石油和天然气,而且水泥、钢铁等行业的生产过程中仍存在不可避免的碳排放。这就是为什么像碳捕获和存储这样的技术非常重要。CCUS技术可以帮助政府实现气候目标,同时保持经济增长和社会稳定。

对于大型石油和天然气公司。CCUS是符合他们的最佳利益的,因为这样人们可以继续使用他们生产的化石燃料,而且减少了资产减值损失。此外,提前布局CCUS技术可以让他们占有市场先机,水泥、钢铁等行业的碳管理需求让他们有利可图。现阶段,特别是俄乌战争以后,发展CCUS也与化石能源巨头放缓减产计划的的行动相一致。

更重要的是,发展中国家不得不面对的现实:投建现有的传统能源设施花费不菲,逐步退出煤炭和石油的生产会面临巨大的经济成本,CCUS顺理成章的成为了平衡经济发展和控制碳排放的一种可行方案。

CCUS技术的前景和挑战

CCUS技术是否能够成为碳减排的利器还是化石能源的保命稻草?这取决于很多因素,包括技术创新、政策支持、市场需求、社会认知等。目前看来,CCUS技术还有很长的路要走,要想实现商业化运营和规模化应用,需要完整的产业链和合理的成本分摊。同时,也需要考虑到CCUS技术对地质结构的潜在危险以及碳泄露的风险。

CCUS技术并不是一种银弹,它不能替代其他清洁能源技术或者减少能源消耗。它只能作为一种过渡性或者补充性的手段,在某些难以避免或者难以替代的领域发挥作用。CCUS技术也不能成为化石能源继续使用或者扩大开采的借口。它只能作为一种缓解措施,在我们逐步淘汰化石能源并向可再生能源转型的过程中起到一定作用。

CCUS技术需要与其他碳减排措施相结合,形成一个多元化、协同化、高效化的碳管理体系。例如,CCUS技术可以与可再生能源、能效提升、绿色氢气、生物质能等技术相互配合,实现不同领域和不同层次的碳减排。CCUS技术也可以与碳税、碳市场、碳补偿等政策和机制相协调,激励更多的投资者和参与者加入碳减排的行动。CCUS技术还可以与数字化、智能化、网络化等技术相结合,提高碳捕捉、利用和封存的效率和安全性。

CCUS技术的评价和展望

CCUS技术是一种具有潜力和争议的碳减排技术,它既有利于实现全球气候目标,也有可能延缓化石能源的淘汰。CCUS技术的发展需要在科学、经济、社会和政治等多个维度进行综合评价和平衡考量。CCUS技术也需要在全球范围内进行合作和共享,建立公平和透明的规则和标准,保障各方的利益和责任。

CCUS技术的未来取决于我们如何使用它。如果我们把它作为一种应急方案或者救命稻草,那么它可能会给我们带来更多的问题和风险。如果我们把它作为一种过渡方案或者补充方案,那么它可能会给我们带来更多的机会和收益。CCUS技术不是解决气候变化的唯一途径,也不是解决气候变化的最佳途径,但它是解决气候变化的必要途径之一。

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