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中国在碳捕捉和封存方面的最新进展凸显其领先地位

*本文最初发表于[ChinaFAQs](http://www.chinafaqs.org/blog-posts/recent-progress-shows-china%E2%80%99s-leadership-carbon-capture-and-storage)。* 众所周知,中国是燃煤大国,近年来煤炭消耗已经[占到了中国一次能源消费的近70%](http://www.eia.gov/countries/data.cfm)。中国正在通过各种途径努力减小煤炭使用产生的影响,其中就包括大力推进碳捕捉、利用与封存(CCUS)技术的研究与示范项目。 CCUS是一个涵盖一系列不同技术的过程:先从例如化石燃料发电厂和大型工厂等大的排放源中捕捉二氧化碳,再将其封存于地下。在某些情况下,捕获到的碳可以用于提高石油和天然气的采收率或者生产用于碳酸饮料的二氧化碳,这就是所说的利用。 **中国在CCUS上的政策突破** 今年4月,国家发改委发布了[一项推动CCUS一体化示范项目的新政策](http://www.globalccsinstitute.com/publications/notice-national-development-and-reform-commission-ndrc-promoting-carbon-capture),为其“大规模应用和商业化”铺平道路。这项政策要求地方政府按照新的指导方针,进一步开展示范项目,将有助于完善对碳捕捉的研究,进而将其发展为一个应对气候变化并创造经济效益的办法。 以前,很多国家和企业对二氧化碳封存和利用与二氧化碳捕捉分开进行研究。而这次新政策的重大突破之一,就是采取措施确保新的研究项目能够将二者结合起来,从化石燃料燃烧中捕捉二氧化碳到将其封存至地下。 利用二氧化碳可以提升油气采收率,从而产生直接的经济效益。因此,二氧化碳的利用技术常常能比捕捉技术吸引到更多的研究资金。然而,许多研究项目一直认为,比起从化石燃料燃烧中捕捉并利用二氧化碳,深入钻探获得自然形成的地下二氧化碳成本要更低。因此,许多研究利用与封存的项目都把从地下获得的二氧化碳,封存回去。这并不能产生任何环境效益,也无益于推动碳捕捉技术。中国的新政策将环境效益与潜在的直接经济效益联系起来,确保CCUS的示范项目向一体化的模式推进,从知识和经验的角度为完整的碳捕捉与封存过程奠定了基础。 **中国为何对CCUS感兴趣?** [中国首份关于气候变化的国家报告指出](http://www.climatechange.cn/EN/abstract/abstract8397.shtml),如果气候变化得不到遏制的话,到本世纪后半叶中国的水稻、玉米和小麦产量将减少37%。其他研究也发现,中国有90%的海岸线至少都在一定程度上会受到海平面上升的侵害,而三分之一的中国海岸线将“高度受害由于中国约42%的人口和51%的GDP分布在沿海地区,,因此海平面上升的威胁也非常令人担忧。推动大规模CCUS示范项目的主要原因正是希望从源头避免气候变化的负面影响。 关于中国的CCUS前景目前还存在不同的观点,一些人担心CCUS的发展会促使中国继续大量使用煤炭。但是,这种意见忽视了一个事实:推动中国远离煤炭的主要因素之一是严重的大气污染问题。CCUS有助于限制化石能源对气候的影响,但却无助于改善当地的空气质量。因此,CCUS的发展和推广不可能削弱中国推进更清洁的能源的积极性。 **CCUS面临的挑战** 尽管中国的CCUS研究近年来取得了显著进展,但仍然面临许多挑战,其中最突出的就是CCUS的成本依然很高。造成高成本的原因有两个,第一是CCUS设备本身的固定投资增加,第二是和CCUS运行中耗能造成的运营成本增加,这是由于捕捉二氧化碳排放及将其封存在地下的设备需要持续的能源。在使用CCUS技术时,单位煤炭产生的二氧化碳排放减少的同时可利用的能源量也会减少,从而导致能源价格上涨。但是,化石燃料最终附加的CCUS 成本很可能较容易接受。曾几何时,使用化石燃料的电厂和化石能源工业企业也反对硫氮排放控制技术所产生的类似额外成本,但在强制使用这类技术的政策实施之后,技术成本急剧地下降了。 CCUS目前的问题是它陷入了一个“先有鸡还是先有蛋”的窘境。降低CCUS成本的唯一办法是通过开展大规模试点和示范项目,因为这样的项目可以在商业规模上对不同技术进行测试。但是,在没有政策激励的条件下,许多单位都不愿采用CCUS,因为其价格仍然高于他们的心理预期,而他们又不能把这部分成本转嫁到用户身上。中国关于开始推动大规模一体化CCUS项目的决策有可能解决这个问题——通过在实践中学习,探索成本效益较高的运营方法,有望显著降低CCUS的成本。 **中美合作及前景** 实际上,中国正在成为CCUS领域的领导者。这不仅能够促进世界范围内其他CCUS实践和标准,而且能促进国际合作,尤其是与美国的合作。 目前,中国有11个大型CCUS项目正处于规划阶段,另外还有4个大型一体化试点项目已经进入运行或者建设阶段。与美国及其他国家的合作已经对中国的CCUS项目建设产生了至关重要的影响。2009年,中美两国建立了中美清洁能源联合研究中心(CERC),其中就包括一个专门研究碳捕捉与封存技术的小组。CERC和中美伙伴之间其他合作项目所做的工作也推动了CCUS技术的进一步发展。 在七月的中美战略与经济对话中,双方将CCUS列为五大重点合作领域之一,呼吁实现CCUS从“研究向商业化示范的转型”,并就“通过在两国实施若干CCUS一体化项目来克服CCUS开展中的既有障碍”达成共识。 中国也在积极制订CCUS的国家标准,旨在推进示范工作的同时保护环境。这一点非常引人关注,因为适当的环境监管对于确保安全的二氧化碳地下封存来说必不可少,而地下水资源和其他生态功能也需要加以保护。此外,中国在CCUS国际标准的制订上也处于领先地位。中国与其他国家联合领导国际标准化组织的技术委员会制订了CCUS的各项标准——ISO TC265。这个标准技术委员会旨在为捕捉、运输、封存或提升石油采收率等CCUS全过程制订国际标准。ISO TC265的一部分工作正是基于之前由世界资源研究所与清华大学合作开发的[CCUS最佳实践指南](http://www.wri.org/publication/ccs-china)之上的。 CCUS的发展依然任重道远,尤其是在提高其成本效益方面。但由于煤炭在中国的能源结构中 将长期占据着重要地位,中国努力发展CCUS的行动着实令人鼓舞。CCUS技术的大规模一体化示范是接下来至关重要的一步。非常幸运,在这一方面,中国正走在正确的道路上。

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