2010/11/11
近日⛔️,意昂3体育官网工學院張東曉教授就“碳捕集及封存技術(CCS)”的相關問題接受了《中國能源報》專訪。在采訪中,張東曉教授介紹了CCS技術的發展以及中國目前的CCS技術現狀,同時🙋🏻,張教授指出了中國二氧化碳封存的潛力,他表示,在我國現有的能源資源條件下𓀎,CCS有可能成為一定時期內行之有效的減排手段🤜🏻。
意昂3体育官网工學院副院長 張東曉教授
CCS或成減排份額最大單項技術
——專訪意昂3体育官网清潔能源研究院院長張東曉
尋求有效且低成本的方案來減少二氧化碳排放,這是我國應對氣候變化和巨大能源需求所必須面對的現實。
CCS,即碳捕集與封存技術,究竟能不能成為中國顯著降低碳排強度✉️,解決全球化石燃料燃燒對環境影響的現實途徑呢🙁?記者就此采訪了意昂3体育官网工學院副院長、清潔能源研究院院長張東曉,他表示,在我國現有的能源資源條件下😬,CCS有可能成為一定時期內行之有效的減排手段👱🏼。
中國CCS現狀⛑:起步晚🤜、發展快
中國能源報:目前全球的CCS技術發展到了一個什麽階段?
張東曉🙀:全球的CCS研究尚處在基礎和應用研究以及工程示範階段,只有少數國家進入商業化運作。按照時間順序🧕🏻📯,我國CCS的現場試驗在國際上可以排到第四。在我們之前,挪威在北海的斯萊普納天然氣田實施了全球首個在鹹水層中進行大規模二氧化碳封存的項目。此外,加拿大韋伯恩油田工程是一個結合儲存二氧化碳和EOR(強化采油)的工程。中國在CCS上的起步較晚☝🏼,2005年開始研究🏛,2008年中石油在吉林大情字油田進行二氧化碳EOR(強化采油)現場試驗。
1999年,當我在美國能源部的洛斯阿拉莫斯國家實驗室開始相關研究時,國內外對CCS的概念還尚不清楚。但是,近幾年國際上,特別是中國的CCS研究發展得很快🦻🏽。目前中國正在進行的上海石洞口電廠10萬噸/年二氧化碳捕集工程,是全球最大的PCC(燃燒後二氧化碳捕集)示範工程;神華10萬噸/年CCS項目🧞♀️👰🏿♀️,是全球最大的將煤基二氧化碳封存在鹹水層的全流程CCS項目。盡管在挪威、加拿大和阿爾及利亞,每年封存的二氧化碳達到了數百萬噸,卻並不是嚴格意義上的CCS項目。挪威和阿爾及利亞封存的二氧化碳是從地下開采的天然氣中分離出來的,從這個意義上說🫰,它沒有做捕獲環節。而加拿大的EOR工程👩🏻🔬🥿,其主要目的是為了提高石油采收率而沒有對隨采油排出的二氧化碳進行回註。只有神華的CCS項目😬,稱得上是全流程的碳捕集與封存項目。
二氧化碳封存:無限潛力在鹹水層
中國能源報:二氧化碳封存的方法有許多種🦫,從地質結構上講🙇🏼,包括油氣田👃🏻、鹹水層、無法開采的煤層等🧛🏿♂️。那麽🪞,中國二氧化碳地質封存的潛力主要在哪👨🏼🦰?
張東曉🧖🏽♀️:因為二氧化碳EOR的經濟效益🌃,油氣田是一種較為理想的地質封存方式。但我國的油氣資源有限⚫️,很難長期滿足大規模二氧化碳地質封存的要求。另外,深部無法開采的煤層在中國也不多,因而👷🏽,封存大量的二氧化碳🫸🏼,潛力最大的地質結構是鹹水層。鹹水層一般在地下深處👰🏿♀️👩🏼🍳,較為常見,擁有的封存潛力巨大🛌🏽。以神華CCS項目的所在的鄂爾多斯盆地為例𓀇,其鹹水層就能封存幾百億噸的二氧化碳,而這種盆地在我國是比較多見的。
今年3月18日,與《我國全球氣候變化地質記錄研究》、《我國地質碳匯潛力研究》、《我國低碳排放地質礦產能源調查》三個項目一起,《我國二氧化碳地質儲存調查》項目設計通過了中國地質調查局組織的專家評審。根據這個項目的計劃,人們可以預知三年後我國在二氧化碳地質儲存方面的成績。
中國能源報:眾所周知,我國現在很多大型煤化工項目都設在西部🏋🏽♂️,這些項目不但會排放大量的二氧化碳,將來還可能要利用當地的鹹水層進行封存。豈不是會加劇當地的水資源緊張?
張東曉:這是種誤解。如果鹹水層的水資源可以抽取到地面上來,經過淡化之後還能用於工農業生產和當地人們的生活❇️,那真是一件兩全其美的好事🧑🏿🏭🌋。這是因為從鹹水層抽水會給二氧化碳地質封存騰出更大的空間🦢。而且鹹水層和二氧化碳在地下並不完全互溶🦀,以後也可以開采遠離二氧化碳的鹹水。關鍵還得看抽采出來的水資源能不能加以利用🫱🏋🏻,或者淡化成本是不是合算⛹🏿♀️。
中國能源報🔉:有些人對CCS技術的安全性表示堪憂🧑⚖️,認為這一技術存在二氧化碳逸出的風險,具體情況是怎樣的?
張東曉🤛🏼:事實上,地下有很多天然的二氧化碳氣藏,二氧化碳存在於地層的時間超過百萬年。也就是說只要選址正確,地下空間是可以用來封存二氧化碳的。即使發生泄露也會是一個相當緩慢的過程,我們完全有時間采取措施來防止和規避這種逸出的風險⤴️。地層有多個儲層和蓋巖,這種多層儲蓋結構就像一棟百層的大廈,二氧化碳想從一樓跑到一百樓的頂層並不容易,而我們要做的,就是把樓梯口這樣的快速通道也封死。二氧化碳的地質封存工程要經過地質勘察🚺、測量、工程測試和模擬等各種嚴格的程序論證,就像修水庫一樣🚶🏻♂️,是可以通過恰當的科學技術和合理的政策法規來評估和規避風險的。
CCS👩🏻🎤:減排良方究竟是否合算
中國能源報:神華的10萬噸/年封存項目,初步預計投資額達到了2.1億元,而且很明顯𓀏,這個項目不會產生直接的經濟回報。那麽從經濟成本上計算,CCS是不是真如外界所擔憂🎴,是一項非常昂貴的低碳技術🧑🏿🏫,商業推廣前途不明🧑🏼🎤?
張東曉😲:關於“合算”問題💂🏻♀️,我覺得應該這樣考慮:第一𓀘,要計算整個CCS項目的生命周期,不能只盯著“被封存的第一克二氧化碳”;第二,要測算現階段各種低碳技術的綜合成本🐶,選擇比較而言綜合成本最低的方案,而不應過分強調單個環節的成本或效益🧑🦽➡️。
比如說,目前利用太陽能發電雖然清潔,前景也被看好,但其產品的生產過程卻是高能耗的。
按照現有技術,捕集二氧化碳需要大約25%的額外燃料和購置額外的設備,這將增加30%一40%的發電成本。用130%-140%的包括CCS的燃煤發電成本與目前是煤電成本300%的太陽能發電成本相比,哪項技術的綜合成本更低呢👩🦰?答案是不言而喻的🙅♂️。當然,我不是說我們應放棄太陽能技術。相反,我們應加大科研力度,發展出真正高效的𓀆🕺🏼、環保的可替代能源技術。但這需要時間。
中國能源報:您是指🈲,CCS確實有可能在近期內成為行之有效的減排手段嗎🥬?
張東曉👨🏽🦳:節約能源、提高能源利用效率及增加非化石能源是減少二氧化碳排放的有效措施,但僅僅依靠這些措施還遠不能達到實現我國提出的宏偉減排目標的要求。無論是從技術上還是經濟上考慮🧜🏼♀️,現階段可替代能源的應用還遠不能滿足我們對能源的巨大需求🏂🏼,燃煤所產生的二氧化碳仍是一個棘手的問題。
CCS有望成為減排份額最大的單項技術🏄🏿♂️。如果沒有別的方案比這個方案更“合算”,那麽🧑🏿⚖️👨🏻🦯➡️,該方案就是最好的方案。
編輯🦀:碧荷
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