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“也許在10~15年后，考核經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的指標(biāo)中，不僅有ETP二氧化碳，也會(huì)有碳排放的指標(biāo)?！?2月13日，中國工程院院士謝和平在“二氧化碳捕集利用與封存（CCS）環(huán)境管理研討會(huì)”上說。

該研討會(huì)由國家環(huán)境保護(hù)部主辦，這也是環(huán)保部首次就二氧化碳捕集利用與封存環(huán)境管理征求各方意見。

CCS技術(shù)是一項(xiàng)具有大規(guī)模二氧化碳減排潛力的新興技術(shù)，被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)全球氣候變化和控制溫室氣體排放的重要途徑之一。

據(jù)環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)介紹，當(dāng)前，CCS技術(shù)在國內(nèi)外仍處于研發(fā)和示范階段，面臨著高成本、高能耗、長(zhǎng)期安全性和可靠性不確定等突出問題，特別是在項(xiàng)目封存選址、生態(tài)環(huán)境影響、環(huán)境監(jiān)測(cè)、泄漏事故應(yīng)急等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管能力建設(shè)亟待加強(qiáng)。

大部分仍“紙上談兵”

盡管目前仍存在不同的看法，但在各種減排二氧化碳的可選方法中，CCS技術(shù)被人們寄予了很大的期望。其中最主要的原因在于CCS技術(shù)能夠顯著減少化石能源利用過程中的二氧化碳凈排放。

中科院武漢巖土力學(xué)研究所教授李琦介紹，CCS技術(shù)正在全球推廣，目前，至少有74個(gè)CCS項(xiàng)目正在運(yùn)營(yíng)或在建設(shè)中。這包括美國舒特灣氣體加工設(shè)施項(xiàng)目，每年可在燃燒前捕集二氧化碳700萬噸；挪威Sleipner二氧化碳注入項(xiàng)目，每年可捕集二氧化碳100萬噸等。

我國的CCS項(xiàng)目盡管起步晚，但發(fā)展較快。據(jù)謝和平介紹，目前正在國內(nèi)開展的CCS和CCUS（捕集利用與封存）項(xiàng)目包括華能“綠色煤電計(jì)劃”北京熱電廠項(xiàng)目、上海石洞口電廠項(xiàng)目，以及中石化與勝利油田共同開展的二氧化碳捕獲與驅(qū)油項(xiàng)目、中石油在吉林油田開展的天然氣生產(chǎn)的二氧化碳捕獲與驅(qū)油一期和二期項(xiàng)目、中聯(lián)煤層氣在山西的深煤層注入/埋藏二氧化碳開采煤層氣項(xiàng)目、大唐集團(tuán)在大慶油田和東營(yíng)開展的電廠富氧燃燒二氧化碳捕獲項(xiàng)目等。

據(jù)中石化勝利油田總工程師張建介紹，中石化已在勝利油田總署開展了兩項(xiàng)大規(guī)模二氧化碳捕集、輸送及驅(qū)油封存項(xiàng)目，包括勝利電廠煙道氣100萬噸/年、齊魯石化煤制氣50萬噸/年二氧化碳捕集、輸送及驅(qū)油封存項(xiàng)目。

張建說，項(xiàng)目建成后，可年減排二氧化碳150萬噸，初期能滿足7000萬噸儲(chǔ)量規(guī)模低滲透油藏二氧化碳驅(qū)油開發(fā)需要，同時(shí)隨著采出二氧化碳的回注，應(yīng)用區(qū)域?qū)⒅鹉陻U(kuò)大，預(yù)計(jì)屆時(shí)可提高原油采收率10%以上，將產(chǎn)生巨大的減排和增產(chǎn)效益。

不過，在謝和平看來，“目前計(jì)劃中的CCS項(xiàng)目數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際實(shí)施的項(xiàng)目數(shù)量，大部分仍是‘紙上談兵’。真正在運(yùn)行的封存項(xiàng)目幾乎都是強(qiáng)化油氣開采項(xiàng)目?！?/p>

謝和平認(rèn)為，雖然二氧化碳驅(qū)油是目前最好的CCUS方法，但不是長(zhǎng)期的CCUS方法。他解釋說，驅(qū)油與封存有著實(shí)質(zhì)上的不同。驅(qū)油對(duì)二氧化碳的封存作用是一個(gè)短期過程，往往只有幾年時(shí)間，最長(zhǎng)不超過40年，而CCS封存的時(shí)間跨度是幾百年、幾千年。驅(qū)油項(xiàng)目所用的二氧化碳大約有三分之二會(huì)回到地表，封存項(xiàng)目要求所有二氧化碳永久封存于地下，因此，二氧化碳驅(qū)油不能當(dāng)作長(zhǎng)期性的CCUS封存方法。

“額外能耗”值得關(guān)注

去年，清華BP清潔能源研究與教育中心主任李政曾向《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者展示了一份《二氧化碳捕集和封存技術(shù)與實(shí)施》指南。這份由世界資源研究所和清華大學(xué)合作編寫的指南，被稱為中國第一個(gè)關(guān)于碳捕集、利用及地質(zhì)封存（CCUS）監(jiān)管的技術(shù)和實(shí)施指南。

不過，李政承認(rèn)，完成這幅圖景仍有許多不確定的因素甚至是風(fēng)險(xiǎn)。他舉例說，實(shí)施二氧化碳捕集所導(dǎo)致的能量損失與中國政府所大力推行的“節(jié)能減排”基本國策有矛盾；未來很長(zhǎng)一段時(shí)間中，中國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都很有可能將繼續(xù)高度依賴煤炭。

測(cè)試表明，采用CCUS會(huì)增加煤耗30%~40%，增加水耗100%~120%。收集一噸二氧化碳的費(fèi)用高達(dá)40~80美元，其中80%的資金要用在碳捕集上。

對(duì)于CCUS項(xiàng)目的“額外能耗”，本月13日，環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長(zhǎng)王金南也公布了一組數(shù)據(jù)，對(duì)于100萬千瓦規(guī)模的商業(yè)煤電機(jī)組來說，CCUS項(xiàng)目每年將增加65萬噸標(biāo)煤的額外消耗，這包括對(duì)粉煤排放的二氧化碳進(jìn)行捕獲，就會(huì)增加24%~40%的能源消費(fèi)等。同時(shí)，大氣污染物排放和有害廢物排放也會(huì)相應(yīng)增加。

此外，在運(yùn)輸和封存過程中同樣存在危險(xiǎn)。據(jù)上述指南編寫組專家介紹，大量的二氧化碳一旦泄漏，會(huì)導(dǎo)致土壤和地下水酸化，導(dǎo)致植物和動(dòng)物窒息甚至死亡，空氣中二氧化碳濃度超過5%就會(huì)對(duì)人體造成危害。

在研討會(huì)上，謝和平表示，將二氧化碳“囚禁”，不如拿來高效利用。謝和平帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，只要利用地殼中1%的鈣、鎂離子對(duì)二氧化碳進(jìn)行礦化利用，按照理論上50%的轉(zhuǎn)化率計(jì)算，就可以滿足人類約8.5萬年的減排需求。

謝和平說，天然礦物或工業(yè)廢料中蘊(yùn)涵著豐富的鎂、鉀、硫、鈦等人類所需要的資源，碳捕獲和利用的新理念與技術(shù)路線，即為在低能耗、低成本條件下，利用二氧化碳礦化二氧化碳，轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品。謝和平舉例說，利用硫酸鎂礦化二氧化碳，每礦化一噸二氧化碳可產(chǎn)生7290~8303元利潤(rùn)。

不過，謝和平承認(rèn)，上述研究還有很多關(guān)鍵性技術(shù)難題等待破解，利用二氧化碳的項(xiàng)目到底會(huì)增加多少能耗和排放也需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。

“對(duì)于CCUS項(xiàng)目應(yīng)該用全生命周期的角度去看，僅僅從技術(shù)角度或是從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看，可能都是不完全的?！蓖踅鹉险f。

環(huán)境監(jiān)管基本上是空白

目前制約CCS和CCUS項(xiàng)目推廣的一個(gè)重要因素是資金問題。

氣候組織此前公布的《CCS在中國：現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和機(jī)遇》研究報(bào)告稱，以當(dāng)前的技術(shù)水平，二氧化碳的捕集成本處于13~51美元/噸，運(yùn)輸成本在3~25美元/噸，陸地封存成本在0.6~8.3美元/噸。

該報(bào)告稱，發(fā)展CCS在世界范圍內(nèi)都存在著巨大的資金缺口，且缺乏明確的投融資機(jī)制。政府和大型企業(yè)直接投資、政府補(bǔ)貼、減稅、公共基金和公私合營(yíng)等機(jī)制已被應(yīng)用，但到目前為止，國際社會(huì)所承諾提供的應(yīng)用于CCS的資金總量約為400億美元，僅占國際能源署(IEA)預(yù)測(cè)的2010~2020年所需投資額的31%。

據(jù)科技部介紹，我國政府正在起草一份碳捕集、利用和封存行業(yè)的發(fā)展計(jì)劃。計(jì)劃在未來5年內(nèi)，在碳捕集與封存項(xiàng)目上的支出達(dá)到4億元，帶動(dòng)社會(huì)投入超過23億元。

科技部的統(tǒng)計(jì)顯示，“十一五”期間，中國政府圍繞CCUS技術(shù)部署研發(fā)項(xiàng)目20余項(xiàng)，直接公共財(cái)政經(jīng)費(fèi)投入超過2億元，帶動(dòng)企業(yè)等社會(huì)投入超過10億元。

國家發(fā)改委應(yīng)對(duì)氣候變化司副主任科員裴亮說，盡管目前國內(nèi)做CCS和CCUS項(xiàng)目的多是“不差錢”的大型企業(yè)，但發(fā)改委仍將為這些項(xiàng)目的開展提供相應(yīng)的資金支持，包括財(cái)政專項(xiàng)資金、投融資擔(dān)保等。

在保證資金的同時(shí)，開展CCS和CCUS項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)管也迫在眉睫。王金南說，我國在CCS和CCUS項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)管方面基本上是空白。比如，對(duì)于CCS和CCUS項(xiàng)目實(shí)施中大氣污染物產(chǎn)生和排放、廢物產(chǎn)生、捕集的二氧化碳中的雜質(zhì)比例等，都沒有具體的、針對(duì)性的環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求和導(dǎo)則，缺乏不同用途的純度標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于泄漏的環(huán)境、安全與健康風(fēng)險(xiǎn)，也沒有針對(duì)性的環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求和導(dǎo)則，沒有具體的監(jiān)測(cè)要求，管道選址要素考慮，以及泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急、補(bǔ)救措施與責(zé)任賠償。

張建也稱，以往CCS和CCUS項(xiàng)目中關(guān)注環(huán)境影響較少，造成本底值缺失?！叭绻蛔ゾo補(bǔ)救，無論從學(xué)術(shù)上，還是從環(huán)境上氫氣檢測(cè)儀，甚至從公眾認(rèn)知程度上都會(huì)造成不利的影響?！睆埥ㄕf。

據(jù)中國21世紀(jì)議程管理中心副主任彭斯震介紹，相比歐美等發(fā)達(dá)國家CCUS技術(shù)發(fā)展部署，我國尚存在許多方面不足二氧化碳，如缺乏可以指導(dǎo)近中遠(yuǎn)期CCUS技術(shù)發(fā)展的系統(tǒng)性部署；現(xiàn)有研發(fā)和示范項(xiàng)目多聚焦單一技術(shù)環(huán)節(jié)環(huán)氧乙烷報(bào)警器，尚無全流程CCUS示范項(xiàng)目計(jì)劃；研發(fā)和示范活動(dòng)多為單個(gè)企業(yè)主導(dǎo)，尚缺乏行業(yè)的合作與平臺(tái)。

王金南稱，我國應(yīng)以法律法規(guī)的形式確定CCUS項(xiàng)目的封存許可證申請(qǐng)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、二氧化碳運(yùn)輸管道與封存的選址最低標(biāo)準(zhǔn)、二氧化碳純度、場(chǎng)地關(guān)閉條件、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與事故應(yīng)急、泄漏責(zé)任追究與賠償機(jī)制等。

“鑒于二氧化碳地質(zhì)封存的安全性，建議實(shí)施封存許可管理?！蓖踅鹉险f，應(yīng)明確封存許可申請(qǐng)、核準(zhǔn)、簽發(fā)、修改和撤銷內(nèi)容，其中涉及環(huán)境影響和風(fēng)險(xiǎn)是否決的重要條件之一。

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