潘家华：“双碳”目标再解析:概念、挑战和机遇

 

化石能源人为碳移除的CCS(Carbon Capture and Storage),即碳的捕集与埋存,通过采用工业技术手段来进行处理。在常规的大气污染防控中,化石能源燃烧有二氧化硫的排放,通过终端治理手段脱硫,有氮氧化合物的排放可以脱硝,有粉尘的排放可以除尘。在理论上和工程技术上,我们也可以将二氧化碳捕集起来,既可以使用,也可以埋到地底下。该技术路线是可以的,但是风险比较大,主要有三个方面的原因。

一是成本。碳的捕集与封存技术,其由来最早可以追溯到20世纪90年代。石油开采的一次采油,即钻井钻下去以后石油的压力大,油往外溢出,称为一次采油。如果石油无法溢出,就采用游梁式抽油机往外抽送,这是二次采油。倘若抽不出来,就将水蒸气、各种高温液体泵输送到地底下把油挤压出来。在开采过程中发现二氧化碳就收集起来加以浓缩、液化到地底下把油挤压出来,这就是所谓CCS捕集利用的由来。到目前为止,碳捕集的成本和氢能一样很难降下来,并且降成本的成效不显著,在过去10年间,光能、风能成本都已经下降70%~90%,但是,氢能到目前为止下降幅度非常有限,爆炸危险的风险依旧存在。我们如果要使用CCS技术,煤电价格需要增加一倍，市场竞争力就会进一步下降。因而,CCS技术可以作为备用的保障应急,但是大规模的应用还是不可取的。

二是规模小,捕集效率低。中国每年有115亿吨左右的化石能源燃烧排放的二氧化碳。进入2020年代,中国CCS的规模大多为10万吨级二氧化碳的,与百亿吨相比相差数多个数量级。近年来,试验建设的项目已经达到百万吨级捕集,即使能够提升到千万吨级二氧化碳,与亿、十亿、百亿的数量级,也还是杯水车薪,并且捕集的比例比较低,不可能实现100%捕集。

三是储存空间有限。人类社会即使是技术上做到亿吨的捕集去埋存,但地球是实心的,并没有大量的空间可以把二氧化碳封存起来。目前,中国开采石油,每年要达到2亿吨的水平,显然也是比较困难的。从此意义上看,采油的空间只有2亿吨,而每年排放115亿吨,储存空间有限。此外，一旦发生地震等自然灾害,包括采油封存的二氧化碳也跟着排放出来。所以,监测二氧化碳排放是否逸出也需要很多成本。