碳捕集：路线图明确技术发展愿景，商业化推广尚有差距
11月28日~12月5日，联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班举行，“减排”将成为近200个国家代表热议的主题。这注定是一场博弈激烈的会议，《京都议定书》第二承诺期的存续问题是亟待解决的首个关键问题，减排的资金和技术问题同样备受关注。
在全球应对气候变化的大背景下，碳捕集和封存作为一项具有大规模温室气体减排潜力的技术，受到越来越多的关注。从全球范围来看，碳捕集和封存仍处于研发和示范阶段，在技术、资金、政策法规等问题上面临诸多挑战，大规模商业化推广还有较大差距，各方对于这一技术的发展前景还存在争议。
在日前召开的碳收集领导人论坛(CSLF)第四届部长级会议上，国家发改委副主任解振华表示，“十二五”期间，我国将在现有基础上，继续在重点行业稳步推进碳捕集、利用和封存技术，使之更完善、更适合中国需要。我国碳捕集和封存技术的推广和产业化之路还有多远？“十二五”期间，国家在发展规划、示范项目实施、政策法规建设及扩大公众参与方面将如何推进？
发展碳捕集应对技术竞争
潜在市场规模巨大，是应对气候变化的重要技术路径之一
所谓CCS(碳捕集和封存)，是指将二氧化碳从工业或相关能源产业的排放源中分离出来，输送并封存在地质构造中，使之长期与大气隔绝的一个过程。我国结合本国实际提出了CCUS，即在CCS原有的捕集、运输和封存三大环节基础上增加了二氧化碳利用(Utilization/Use)的环节。目前，CCUS的概念已经在世界范围内被广泛接受，二氧化碳利用也引起了政府相关部门的重视。
记者在采访业内相关人士时了解到，由于CCS除了二氧化碳减排的功能外，尚未发现明显的能源替代或节约能耗的效益，加上对其减排效益、经济效益、社会效益、对生态环境的综合影响以及长期安全性等诸多问题的综合讨论还比较缺乏。因此，无论是技术研发人员、政策研究者，还是政府官员和企业管理者都对是否应该大力发展CCS和如何发展CCS存有疑问。
从技术战略储备的角度出发，发展CCS技术是为了应对潜在的技术市场竞争，把握商业机会。CCS技术潜在市场规模巨大，世界上主要的工业国家都已经投入到研发和示范之中。正如科技部部长万钢所言，CCS技术被认为是应对气候变化的重要技术路径之一，其战略意义不仅在于具有实现大规模温室气体减排的潜力，更重要的是提供了一种可能的战略性技术选择前景。
近年来，我国对CCUS技术的发展给予了很大关注，在相关技术政策、研发示范、能力建设、国际合作等方面开展了一系列工作。记者从科技部21世纪议程管理中心了解到，刚刚发布的《中国碳捕集、利用、封存技术进展报告》显示，近年来，中国政府在CCUS研发与示范方面的投入力度不断加大，支持范围也从侧重单一环节的技术研究和中试转向支持工业规模的全流程技术示范。
“十五”以来，国家基础研究(973)计划、国家高技术发展(863)计划、国家科技支撑计划等先后围绕CCUS技术减排潜力、二氧化碳捕集、二氧化碳生物转化利用、二氧化碳驱油和地质封存的基础研究、技术研发与示范等方面进行了较系统的部署，涉及不同种类的二氧化碳排放源、不同捕集技术方向的转化利用模式。国家重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”围绕二氧化碳驱油驱煤层气技术研发与工程示范进行了部署。
经初步统计，仅“十一五”期间，相关国家科技计划和科技专项针对CCUS基础研究与技术开发部署项目约20项，总经费超过10亿元，其中公共财政支持约两亿元。“十二五”期间，针对全流程技术的投入力度明显加强，仅2011年，相关国家科技计划和科技专项已部署项目约10项，总经费超过20亿元，其中公共财政支持超过4亿元。
高成本和封存问题需考虑
《中国碳捕集、利用与封存技术发展路线图》较系统地评估了技术发展现状，提出了发展愿景和未来20年的发展目标
“CCUS技术对于全球中长期减缓气候变化有重要的战略意义，但从全球来看，CCUS仍处于研发和示范阶段，还存在成本高、能耗大，封存的长期安全性还未得到有效验证等问题。中国发展这一技术的愿景是为应对气候变化提供技术可行和经济可承受的技术选择，促进经济社会的可持续发展。”中国21世纪议程管理中心副主任彭斯震在题为“中国CCUS发展路线图:现状、愿景与需求”的主旨报告中指出。
技术是否可行和经济是否可承受一直是碳捕集在中国推进过程中的焦点问题，而成本问题更是一些政府官员和学者强烈反对的关键原因。毫无疑问，CCUS就是把排出去的二氧化碳抓回来，让其不要散布在大气中，看似简单的过程，但每吨需要50~60美元的成本。
在一些持反对意见的专家看来，对于中国这样一个能耗大国而言，根本还是要提高能源利用率，企业在没提高能源利用率之前，不要轻易尝试碳捕集。二氧化碳收集、压缩、运输，这一系列过程需要消耗大量能量。假如本来的能源利用率就不高，而运行这套体系还要额外耗能，这就等于需要排放更多的二氧化碳来达到收集二氧化碳的目的，是得不偿失的。
不久前刚刚出炉的《中国碳捕集、利用与封存技术发展路线图》较系统地评估了我国CCUS技术发展现状，提出了技术发展的愿景和未来20年的技术发展目标，识别出各阶段应优先开展的研发与示范行动，并针对我国全流程CCUS示范部署、研发与示范技术政策和产业化政策研究等提出建议。
对此，彭斯震表示，通过路线图研究明确发展愿景、阶段目标、重点方向等，对指导我国CCUS关键技术研发和全流程示范部署具有重要意义。
未来10年将是决定全球二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)技术发展最重要的时期，业内专家表示，这一技术未来最大的挑战是高成本以及封存的合法性。如果二氧化碳捕获技术能被广泛应用，则二氧化碳价格需要确定。我国目前缺乏相应的鼓励机制，二氧化碳捕获技术发展仍不会太快。全球范围内封存二氧化碳的关键挑战是二氧化碳地下封存力的问题。验证二氧化碳封存有效性的检测系统还需要进一步开发，合适的封存地点也需要进一步证实，法律等常规问题同样需要解决。
高成本制约下的产业化前景
缺乏鼓励政策和系统性评估，体制、机制和政策创新对其发展尤为重要
毫无疑问，积极推动CCUS技术研发示范必然会带动相关学科的基础研究，催生新技术应用。与此同时，也将使能源市场及市场运作方式发生大的转变，这对现有机构、政策和管理来讲无疑是一次巨大的挑战。
从国际层面来看，目前对于CCUS所涉及的技术已经有了很好的认识，但还需要在商业规模发电厂或其他排放源进行示范。从国内来看，除了在二氧化碳回收与注入方面有一定的实践经验外，在开展大规模地质封存，尤其是在设备产能和成本上还与国外存在很大差距。CCUS可以说是一项成本密集型工艺技术。据专家估计，在不考虑备有CCUS技术发电厂的建设和运行成本的情况下，不管是通过总量控制与交易制度、碳税还是其他价格信号机制，捕获二氧化碳的成本都在15~75美元/吨之间。而且，关于CCUS未来成本也仅仅是测算数值，未来相当长一段时间内还存在诸多不确定因素，国际上也不乏CCUS项目因为成本问题而被迫停止或重新调整的先例。
此外，缺乏系统性的评估也是症结之一。专家表示，尽管已有一些试点项目在国内进行了相关研究。但从国家层面来讲，还需要开展系统性的评估，包括二氧化碳地质封存整体潜力、适合进行碳封存的盆地类型、对国家经济发展的影响、在不影响经济和社会发展情况下中国能否借助CCUS顺利向低碳能源系统转型等。
在业内人士看来，为促进这一技术的发展，同时利用其优势开展商业规模的CCUS产业化，还需要加强研究并制订相关政策和规章制度来保障商业规模CCUS的示范与部署。首先，国内关于二氧化碳捕获与地质封存的基本框架和配套政策、法规尚未形成，因此在政策保障方面比较薄弱，需要尽快制订政策框架来支持技术发展。当然这不仅是针对示范项目，而是要为形成一个新的产业提供更长远、更持续和更强劲的激励政策，从而支持商业规模的CCUS示范项目。另外，还需要制定相关规章制度，帮助利益相关方了解各自的职责和需要遵守的规章体制。
有研究认为CCUS技术将在我国实现未来低碳目标方面发挥关键作用，要使目前或今后建设的发电厂及其他工业具备很强的升级能力，就需要从现在开始做好准备。采用CCUS技术的IGCC发电厂是最具备发展前景的二氧化碳零排放燃煤发电技术之一，而且IGCC电厂在碳捕获方面比常规粉煤电厂更有优势。有专家预测，根据国内发展情况，估计未来10年左右，IGCC电厂将配备CCUS，同时钢铁、水泥、电解铝、合成氨、乙烯等行业也将逐步采用CCUS。
众所周知，CCUS将在一个全新的市场中通过全新的方式运作，因此，体制、机制和政策创新对其发展尤为重要。
目前，美国、加拿大、澳大利亚以及一些欧洲发达国家都制订了CCS技术发展规划，并投入大量资金进行相应的研发、示范与部署。美国的CCS项目主要由能源部负责，通过创办碳封存论坛、组建地方碳封存合作关系框架以及成立碳捕获与封存工作组来进行统一管理和部署。
加拿大开展的CCS项目超过100项，主要集中在二氧化碳捕获与地质封存两个方面。碳捕获研究主要由CANMET 能源技术中心组织开展；碳封存主要是Weyburn—Midale 项目以及阿尔伯达省的驱油、驱煤层气及深部咸水层封存项目。
澳大利亚的CCS项目是围绕国家低排放煤炭计划发展目标(加快包括CCS技术的低排放煤炭技术利用，实现煤炭燃烧温室气体减排)进行的，目前提议或正在开展的CCS项目有13项。
欧盟国家CCS项目由欧盟委员会提供统一的政策引导，并且可以从欧洲经济刺激计划中申请资金。
我国将有何作为？
加强技术评估，进一步明确其在我国发展战略中的地位和作用
科技部国际合作司副司长陈霖豪指出，气候变化是当今面临的最严峻挑战之一，CCS技术作为一项新兴技术因有望实现温室气体大规模减排和化石燃料的低碳利用，而受到广泛关注。为推进CCS技术在中国等发展中国家的发展，他建议，一是在发达国家率先开展CCS试点、示范项目，加快技术的发展进程；二是设立碳捕集、利用与发展技术基金以支持发展中国家开展相关技术研发和项目示范；三是加强CCS技术的国际合作以及经验共享，促进全球技术的共同进步。
国家发改委副主任解振华表示，在CCUS发展规划方面，“十二五”期间将深化这一技术在我国长期发展潜力、障碍、风险和影响的评估，进一步明确其在我国控制温室气体排放和能源长期发展战略中的地位和作用，重点支持关键技术的研发。同时，要着力推动二氧化碳资源化利用技术的研发，提高碳捕集、利用和封存技术的可持续性。
一直以来，我国政府重视碳捕集、利用和封存技术的发展，鼓励一些企业和研究机构在煤炭、电力、化工、油气开采等行业开展一些示范项目，并与有关国家、国际组织和企业保持密切的交流与合作，取得了比较好的成果。在发展碳捕集和封存技术过程中，我国始终倡导和坚持二氧化碳的资源化利用，以降低碳捕集和封存的成本，创造新的产品和就业机会，促进这项技术的推广和产业化。
在示范项目实施方面，有关部门将加强对项目的支持和指导，优先支持有行业、地区特色，低成本、规模适度且近期有较大推广价值的重点示范项目，培育相关产业发展。加强不同地区和不同行业之间的联合与协调，引导电力、煤化工等高排放行业在行业规划中充分考虑二氧化碳捕集、利用和封存的需要，加强对中长期较大规模和全流程示范项目的规划设计。
在政策法规建设方面，将加强技术、产业、财税、价格、金融等政策研究，进一步明确政策需求和导向。研究制定指导性和鼓励性政策，营造有利于碳捕集、利用和封存发展的政策环境。加强法律法规体系建设，降低可能出现的长期环境风险，引导技术安全发展。
在扩大公众参与方面，将在宣传推广绿色低碳发展理念的基础上，加强与碳捕集、利用和封存技术相关的信息传播和知识普及，扩大公众对这项技术的了解。同时，探索建立各种利益相关者都能参与的机制，鼓励引导企业、研究机构积极参与相关工作。
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