捕碳记

　　章轲

　　“到目前为止，世界范围内还没有用于地质封存的统一标准，仅有少量的工业经验。碳捕集的成本也很高，迄今还没有找到封存项目融资的最佳解决方案。”清华BP清洁能源研究与教育中心主任李政对《第一财经日报》记者说。

　　由于技术不成熟，就在9月23日，奥地利政府决定禁止在地下封存二氧化碳，以避免危及人类或环境的安全。

　　捕碳图景

　　世界资源研究所和清华大学合作编写了一本《二氧化碳捕集和封存技术与实施》的指南，这是中国第一个关于碳捕集、利用及地质封存（CCUS）监管的技术和实施指南。

　　“指南对中国发展CCUS具有重要价值。”李政说，尽管目前仍存在不同的看法，但在各种减少二氧化碳的可选方法中，二氧化碳捕集与封存（CCS）被人们寄予了很大的期望。其中最主要的原因在于CCS技术能够显著减少化石能源利用过程中的二氧化碳净排放。

　　“中国的石油进口依存度已经很高，而且还在迅速升高。”李政说，利用二氧化碳进行强化采油将给中国带来三方面好处：实现有效的减碳、帮助发展CCUS相关技术、提高中国的国家石油安全。

　　指南向人们描绘了这样一幅碳捕集、运输、封存的图景：实施二氧化碳捕集宜从集中使用煤炭的工业部门入手，主要包括电力行业、煤化工行业、水泥行业和钢铁行业。

　　“电力行业是我国二氧化碳排放量最大的单一部门，如果我国未来需要通过大规模实施CCS来实现二氧化碳的大幅减排，则燃煤电厂需选择合适的捕集技术进行捕集。”李政说。

　　在确定了碳捕集的对象后，指南建议，捕集项目的实施应遵循由易到难、循序渐进的方式，钢铁行业的二氧化碳捕集应结合焦炉煤气和高炉煤气的综合利用；对于用地受限的燃煤电厂的改造，可考虑采用富氧燃烧系统；在我国缺水地区实施二氧化碳捕集，宜采用耗水量较小的二氧化碳捕集系统，如燃烧前捕集系统和富氧燃烧系统等。为减少用水，需开发适用于空冷机组的二氧化碳捕集系统。

　　在运输方面，指南建议，进行二氧化碳管道设计时，我国可以借鉴两方面的经验：一是美国迄今建设的CO2-EOR管道的工程经验以及美国石油学会的推荐意见；二是我国建成的超过2万公里的天然气管道的工程经验。位于陆地上的二氧化碳管道，除了计量站和泵站等部分以外，管道的绝大部分都应被掩埋在地下，并尽量避免穿越河流、公路、铁路等障碍。

　　指南还建议，关于封存，二氧化碳封存项目应从风险较低的地点开始进行。但淡水层和未来可能成为饮用水源的低咸度盐水层不应被用于二氧化碳封存。

　　不过，李政承认，完成这幅图景仍有许多不确定的因素甚至是风险。他举例说，实施二氧化碳捕集所导致的能量损失与中国政府所大力推行的“节能减排”基本国策有矛盾；而未来很长一段时间中，中国的经济社会发展都很有可能将继续高度依赖煤炭。

　　测试表明，采用CCUS会增加煤耗30%~40%，增加水耗100%~120%。收集一吨二氧化碳的费用高达40~80美元，其中80%的资金要用在碳捕集上。

　　此外，在运输和封存过程中同样存在危险。据指南编写组专家介绍，大量的二氧化碳一旦泄漏，会导致土壤和地下水酸化，导致植物和动物窒息甚至死亡，空气中二氧化碳浓度超过5%就会对人体造成危害。

　　李政承认，中国的很多年代较早的油气井的施工质量相对较低，而且相关地质数据记录与发达国家相比要差一些，如果被用于二氧化碳地质封存，这些井发生泄漏的风险较高。

　　不过，也有科学家指出，“对二氧化碳封存的健康担忧是没有根据的”。9月12日，英国爱丁堡大学研究人员公布的一项研究结果表明，从发电厂捕集二氧化碳并将其封存到深层地下没有给人类健康带来重大威胁。研究人员发现，由于接触到地下岩石泄漏的二氧化碳而中毒死亡的概率是亿分之一——比赢得彩票头奖的几率要小得多。

　　捕碳融资之困

　　二氧化碳封存项目的融资与常规项目不同，不仅要保证项目运行期的资金来源，还要保证项目完成后长期监测和事故处理的资金。

　　“由于利益关系复杂，迄今全世界都没有给出二氧化碳地质封存项目融资的最佳解决方案，还需要未来各利益相关方进行长期的探讨和协商。”李政说。

　　清华大学热能工程研究所教授张建胜此前对媒体表示，CCS工程可以示范，但现在没必要大力推广，因为成本太高，技术上也不成熟。

　　气候组织去年公布的《CCS在中国：现状、挑战和机遇》研究报告称，以当前的技术水平，二氧化碳的捕集成本处于13到51美元/吨之间，运输成本在3到25美元/吨，陆地封存成本在0.6到8.3美元/吨。

　　该报告称，发展CCS在世界范围内都存在着巨大的资金缺口，且缺乏明确的投融资机制。政府和大型企业直接投资、政府补贴、减税、公共基金和公私合营等机制已被应用，但到目前为止，国际社会所承诺提供的应用于CCS的资金总量约为400亿美元，仅占国际能源署(IEA)预测的2010~2020年所需投资额的31%。

　　据了解，由于CCS还是一个新东西，金融机构多半对此心里没底。为此，指南建议项目运营者将风险评估结果和成本的初步评估结果提供给拟为项目提供融资服务的金融机构，作为其决策的依据；在项目关闭时，运营者需要基于其获得的最新数据对项目关闭后长期相关工作的资金需求预测进行更新，并上报监管机构。

　　“需对二氧化碳捕集项目制定一些有针对性的补贴或优惠政策，以确保其实施具有经济可行性。”李政表示，只有当运营者能充分证明其拥有完成封存项目相关所有工作的足够资金来源时，才能够获得封存项目的实施许可。

　　据万钢透露，中国政府正在起草一份碳捕集、利用和封存行业的发展计划。在未来5年内，政府计划在碳捕集与封存项目上的支出达到4亿元人民币。万钢预测，这项支出可能在未来5年为行业带来23亿元人民币的投资。

　　科技部的统计显示，“十一五”期间，中国政府围绕CCUS技术部署研发项目20余项，直接公共财政经费投入超过2亿元，带动企业等社会投入超过10亿元。

　　其实，CCS目前遇到的更大的困难还是技术问题。据了解，目前多数国家的政府和专家认为在地下封存二氧化碳的技术“目前尚不成熟”。摄影/章轲