我國碳捕集與封存技術(shù)發(fā)展概況

王 萍，王炳才

（天津商業(yè)大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，天津300134）

我國碳捕集與封存技術(shù)發(fā)展概況

王 萍，王炳才

（天津商業(yè)大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，天津300134）

作為二氧化碳減排的核心技術(shù)之一，碳捕集與封存（CCS）無論在理論研究還是技術(shù)運用等方面都取得一定進展。針對我國CCS項目開展所面臨的技術(shù)掌握不足、融資渠道單一、公眾認(rèn)知度低和法律法規(guī)不健全等問題，提出我國CCS發(fā)展的新方向，即二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)（CCUS）。CCUS更加注重捕獲后二氧化碳的重新利用，例如通過二氧化碳培育“超級藻類”或?qū)⒍趸脊袒交炷恋闹谱髦?。這些新技術(shù)的開發(fā)和利用都會有效地降低二氧化碳的排放量。

碳捕集與封存；二氧化碳減排；低碳經(jīng)濟

引言

2015年12月，近200個《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的締約方在法國巴黎達成新的全球氣候協(xié)議，即《巴黎協(xié)議》。該協(xié)議把全球氣溫升溫幅度控制在2攝氏度之內(nèi)作為目標(biāo)，并為把升溫幅度控制在1.5攝氏度之內(nèi)而努力。［1］控制全球氣溫的上升，關(guān)鍵在于控制二氧化碳的排放。目前，能源效率的提高、可再生能源的發(fā)展及二氧化碳捕獲和封存技術(shù)的開發(fā)利用是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的主要方式。

為使碳減排工作更有效率地進行，聯(lián)合國政府間氣候變化專業(yè)委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）于2005年特別推薦了碳捕集和封存（Carbon Capture and Storage，簡稱CCS）技術(shù)。［2］CCS是指將二氧化碳從大型發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源收集起來，輸送到一個封存地點，以避免其排放到大氣中的一種技術(shù)，可以作為大規(guī)模削減二氧化碳排放的途徑之一，在減排的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益。CCS技術(shù)可以分為捕集、運輸以及封存三個階段，該技術(shù)的開發(fā)與實施有望實現(xiàn)化石能源的低碳利用。

國際能源署（International Energy Agency）預(yù)測，到2050年，CCS對全球溫室氣體減排的貢獻可達到19%，僅次于依靠技術(shù)進步提高能源效率帶來的減排。同時，IEA在2010年發(fā)布的CCS技術(shù)路線圖中指出如果沒有CCS技術(shù)，那么到2050年要達到二氧化碳排放量減半目標(biāo)的總體成本將上升70%。［3］CCS作為一種能實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展的技術(shù)，已經(jīng)成為各國科研人員新的關(guān)注熱點。

為定量分析CCS技術(shù)的減排效果，Odenberger等以2050年電力系統(tǒng)排放CO2量相對1990年減少85%為減排目標(biāo)，分析歐洲電力供應(yīng)系統(tǒng)中CCS的作用途徑。研究發(fā)現(xiàn)，如果從2020年開始，實現(xiàn)CCS50%的普及應(yīng)用，這一目標(biāo)可能提前10年實現(xiàn)。［4］Garg和Shukla運用響應(yīng)技術(shù)仿真方法，對印度能源的安全性和CO2減排進行實證分析。指出結(jié)，CCS技術(shù)的應(yīng)用可以較好地應(yīng)對印度過高依賴煤炭所帶來的減排壓力；建議印度國內(nèi)的燃煤電廠最好不要或者延遲采用CCS技術(shù)。［5］在研究環(huán)境政策是否促進CCS技術(shù)進展方面，Duan H-B，F(xiàn)an Y等通過對替代能源的補貼、稅收對化石燃料的影響以及上述兩種政策的結(jié)合，研究最具二氧化碳減排效果的方法，得出碳稅的實施會極大地促進CCS的發(fā)展，預(yù)計配備CCS技術(shù)的化石能源份額到21世紀(jì)末將達到15%；當(dāng)環(huán)境政策轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌险邥r，CCS的CO2減速比在現(xiàn)有碳稅水平下持續(xù)增長，此時，CCS的減排貢獻率呈“駝峰狀”。［6］Broek等采用能量倒推模型對荷蘭電力和熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)進行了量化仿真研究，分別模擬了2020年和2050年實現(xiàn)比1990年CO2排放量減少15%和50%目標(biāo)的可行性。研究發(fā)現(xiàn)，僅采用CCS技術(shù)，該減排目標(biāo)或許不能實現(xiàn)；而同時利用CCS技術(shù)和新能源開發(fā)能有效地促進CO2排放量的降低。［7］以上研究采用不同的方法定量測算CCS的減排效果，顯示CCS技術(shù)的實施對二氧化碳的減排起到一定作用。

現(xiàn)實生產(chǎn)中CCS技術(shù)的應(yīng)用與商業(yè)化推廣存在一系列問題，引起相關(guān)學(xué)者對CCS技術(shù)的實施進行重新思考。Jan Eide等人采用隨機生成的擴展模型來確定CO2排放標(biāo)準(zhǔn)對發(fā)電投資決策產(chǎn)生的影響，特別是CCS煤電廠。研究表明，按照當(dāng)前的減排標(biāo)準(zhǔn)，人們更愿意將產(chǎn)電的化石燃料由煤炭轉(zhuǎn)化為天然氣，而不是鼓勵投資在CCS技術(shù)上；在更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)下，那些由天然氣發(fā)電的電廠更容易在激勵政策下進行CCS投資（該情景也適用于煤炭價格與天然氣價格一樣高時）。［8］學(xué)者對CCS技術(shù)的重新思考間接反應(yīng)了CCS項目籌集資金難和核心技術(shù)掌握不足的問題。

鑒于國外眾多學(xué)者對CCS的研究，本文介紹我國碳捕集與封存技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題以及未來的發(fā)展方向。文章由四部分組成，第一部分介紹了我國碳捕集與封存的進程；第二部分從CCS的理論研究、技術(shù)層面和公眾認(rèn)知度三個方面述評了碳捕集與封存的研究現(xiàn)狀；第三部分指出碳捕集與封存技術(shù)當(dāng)前所面臨的問題以及國外可借鑒的發(fā)展經(jīng)驗；第四部分介紹了新的碳捕集與封存技術(shù)，最后對未來CCS的發(fā)展前景進行總結(jié)。

1 我國碳捕集與封存的發(fā)展進程

當(dāng)今，美國、澳大利亞、歐盟以及東南亞等國都積極地參與CCS項目的研發(fā)。全球范圍內(nèi)的CCS技術(shù)尚處于前期研發(fā)和示范階段，商業(yè)化的二氧化碳捕集已經(jīng)開始運營，技術(shù)發(fā)展也較為成熟，而封存技術(shù)還在進行大量的實驗當(dāng)中。我國CCS發(fā)展進程如表1所示。

中國CCS技術(shù)尚處于起步階段，CO2捕集方式大都采用燃燒后捕集，而在工業(yè)上的應(yīng)用也主要是以二氧化碳作為驅(qū)油劑注入油藏的EOR技術(shù)，該技術(shù)可以顯著提高原油采收率。鑒于我國技術(shù)的不成熟，我國與多個國家開展了CCS合作項目，主要包括：中英碳捕集與封存合作項目（NZEC，即Near Zero Emissions Coal）；華能-CSIRO燃燒后捕集示范項目（該項目由澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織、中國華能集團公司以及西安熱工研究院聯(lián)合建設(shè)，于2008年7月16日正式投產(chǎn)）［10］；中國和歐盟在MOVECBM、COACH、STRACO2等進行合作；中加ECBM項目；中日CCS合作項目；中英CAPPCCO項目；中美CCS待研究項目以及天津大港EESTech合作項目等。［11］

表1 我國CCS技術(shù)發(fā)展進程

雖然我國一些CCS的合作項目有所進展，但成果卻不顯著，仍面臨著許多困難。CCS捕獲、運輸和封存所面臨的技術(shù)難題；科研資金的不足；法律法規(guī)的不健全；政府扶持力度不夠以及公眾認(rèn)知度低等。面對以上諸多的問題，相關(guān)學(xué)者從多方面對CCS進行了研究。

2 我國CCS相關(guān)理論與技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1 CCS的理論研究

碳捕集與封存大多涉及化工與物理技術(shù)方面的應(yīng)用，關(guān)于經(jīng)濟類的理論研究還比較少，本小節(jié)介紹CCS項目總收益估算模型、知識共享模式及該平臺構(gòu)建的基礎(chǔ)和CCS鏈的概念。

李健，許楠希［12］利用復(fù)利終值估價法建立總收益估算模型，提出CCS項目經(jīng)濟性的評價方法。當(dāng)模型中E值大于零時，CCS項目運營所封存的碳排放量可帶來正的凈收益，此時是經(jīng)濟的，而當(dāng)E值小于零時，該項目所封存的碳排放量無法帶來正的凈收益，不具有經(jīng)濟性。作者將該模型應(yīng)用在計算IEA發(fā)布的中國碳捕集技術(shù)路線圖中，來評估其中一項CCS項目的經(jīng)濟性，發(fā)現(xiàn)該模型能夠用于CCS項目的經(jīng)濟性評價。事實上，我國二氧化碳的封存技術(shù)大都限于驅(qū)油技術(shù)的使用，尚且缺少對二氧化碳捕集與油田里永久封存的總體成本評估模型。目前我國還未成功地進行一項完整的碳捕獲與封存的示范項目，要準(zhǔn)確地估算一條具體的封存技術(shù)路線成本，將會面臨更多的挑戰(zhàn)。

吳倩開發(fā)了不確定性條件下的區(qū)域碳捕集與封存系統(tǒng)優(yōu)化模型，通過案例研究驗證了該模型的實用性。同時得出，在二氧化碳減排的約束條件下，實施CCS技術(shù)的部門應(yīng)當(dāng)最先出現(xiàn)在碳捕集技術(shù)應(yīng)用成本較低的行業(yè)（如天然氣加工），且電力部門是未來CCS技術(shù)應(yīng)用的主要方面。［13］

尹聰慧等提出一個根據(jù)不同層次的共享主題而劃分為三個層次的知識共享模式以及保障知識共享得以實現(xiàn)的平臺。該模型基于SECI知識創(chuàng)造模型，以中英NZEC CCS合作項目為例，深入探討建立該知識模型的基礎(chǔ)。為中外CCS項目合作中跨國知識障礙提供初步解決方案。［14］構(gòu)建的知識共享模式和平臺非常有新意，加強了參與方的交流與合作，將知識這種虛擬化的東西，真實地在一個平臺上體現(xiàn)出來，進行共享。在模型的實施方面，平臺的運用需要項目的參與方共同介入，平臺的互動會涉及到核心技術(shù)、資金分擔(dān)等許多潛在問題。因此，以知識共享平臺的可操作性為切入點進行研究，可以進一步完善知識共享模型和推進平臺的發(fā)展。

匡建超等提出CCS鏈的概念，從排放源、捕捉技術(shù)、運輸技術(shù)和封存技術(shù)四方面分析比較CCS各備選技術(shù)的優(yōu)勢和不足?？紤]捕捉技術(shù)和排放源的匹配問題，作者構(gòu)建了四條我國早期的CCS實施方案，即超臨界PC電廠+燃燒后捕捉+管道運輸+EOR封存；超臨界PC電廠+燃燒后捕捉+管道運輸+深部鹽水層封存；IGCC電廠+燃燒前捕捉+管道運輸+EOR封存；IGCC電廠+燃燒前捕捉+管道運輸+深部鹽水層封存。［15］以上四條我國早期的CCS實施方案，給相關(guān)工作人員提供了一定的技術(shù)參考。

2.2 CCS技術(shù)層面的研究現(xiàn)狀

CCS項目在實施之前的必要工作之一就是規(guī)劃好技術(shù)路線圖。李桂菊等介紹了主要權(quán)威能源機構(gòu)的CCS技術(shù)路線圖，并對美國、歐盟、日本、澳大利亞、加拿大、韓國等國的CCS技術(shù)發(fā)展路線圖進行比較分析，從發(fā)展數(shù)字模擬技術(shù)、開展系統(tǒng)性的評估、做好電廠和其他工業(yè)升級或配套措施和加強國際合作等方面給出制定我國CCS路線圖的建議。［16］我國幅員遼闊，地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，無法以國外的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來直接套用。因此，能夠制定一套適用我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)并能與國際通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對接的封存選址標(biāo)準(zhǔn)，將是一個亟待解決的問題。

一個完整的CCS技術(shù)包括捕集、運輸和封存三個階段，每個階段都涉及很多問題。王鍵等按照燃燒工藝的不同，從燃燒前、富氧燃燒和燃燒后三個方面詳細介紹了二氧化碳捕集技術(shù)；同時，作者介紹了墨爾本的MBD能源公司利用“藻類”來捕集二氧化碳的新興捕集技術(shù)以及加拿大研究人員試圖將二氧化碳固化到混凝土的制作中，開辟二氧化碳封存、利用的新途徑。［17］

為確保CCS項目能夠安全、順利開展，國內(nèi)外有關(guān)專家、學(xué)者對封存場地進行了深入研究。孫亮等發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外現(xiàn)存的地址封存選址標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，沒有一套通用的篩選標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵的篩選指標(biāo)。［18］王建秀等介紹了國內(nèi)外最新CCS工程案例，討論了地址封存、CO2-ECBM技術(shù)的內(nèi)涵及研究進展，對深部咸水層、枯竭油（氣）田、玄武巖含水層、CO2-EOR及CO2-ECBM封存技術(shù)選型、CO2泄露、儲存容量和可注入性、實驗與模擬技術(shù)以及選址與風(fēng)險評估等研究現(xiàn)狀進行了討論。［19］與此同時，國外一些學(xué)者在地質(zhì)封存選址上也進行了研究。查德威克等編制了《深部咸水層CO2封存最佳實施手冊》，卡爾迪和吉布森-普爾［20］在巴楚和2007年舉行的碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇所做工作的基礎(chǔ)上，將封存場址選擇劃分為地區(qū)級篩選與盆地級篩選，除建立盆地級篩選標(biāo)準(zhǔn)外，還提供了在國家級別上進行篩選沉積巖盆地的標(biāo)準(zhǔn)體系。

二氧化碳在封存過程中可能出現(xiàn)泄露問題，為了確定二氧化碳的泄露可能給土壤帶來哪些影響，聶莉娟等采用實驗室二氧化碳人工氣候箱中盆栽實驗的方法，模擬CCS技術(shù)中二氧化碳泄露情況。通過檢測作物土壤中離子及肥力指標(biāo)的含量變化，判斷CCS項目中二氧化碳是否發(fā)生泄露及估算泄漏量。［21］結(jié)果顯示：高濃度二氧化碳對C3、C4作物土壤PH值的影響不顯著；同種類型作物土壤離子濃度變化的整體趨勢基本相同；高濃度二氧化碳對C3、C4作物土壤AHN、AK、AP、CEC指標(biāo)的影響情況相異，但對TN、TP、OM含量的影響情況相同。

2.3 CCS的公眾認(rèn)知度研究

相對于可再生能源的發(fā)展和能源效率的提高等低碳技術(shù)，我國公眾對CCS技術(shù)的安全性和有效性缺乏了解，使CCS面臨更多的不確定性。在CCS技術(shù)公眾認(rèn)知度研究方面，大多數(shù)學(xué)者采用問卷調(diào)查方式進行。王亮方等進行了CCS公眾認(rèn)知度的問卷調(diào)查。結(jié)果顯示，CCS的公眾認(rèn)知度很低，而影響公眾認(rèn)知度高低的因素有以下三種：CCS的技術(shù)風(fēng)險、公眾對氣候問題的認(rèn)知和CCS應(yīng)對氣候變化的技術(shù)效果。［22］該調(diào)查中，作者選擇的調(diào)查對象主要集中在電力、環(huán)境、政府機關(guān)和研究單位等相關(guān)行業(yè)中受教育程度較高的人群，統(tǒng)計對象不具有普遍性，調(diào)查結(jié)果可能與真實數(shù)據(jù)間存在偏差。

Johnson等以國家為研究對象，采用2006—2009年問卷調(diào)查的形式考察了北美、日本以及歐洲公眾對CCS技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度。結(jié)果表明，各界普遍認(rèn)為，當(dāng)前的節(jié)能減排技術(shù)并不系統(tǒng)，引入新的技術(shù)十分必要；對于CCS政策的走向，歐洲政府在氣候問題上的意識形態(tài)明顯高于北美和日本，北美的氣候意識相對最低，日本則更關(guān)心氣候治理下的國際分工與碳減排責(zé)任問題。［23］無論是我國，還是歐美等發(fā)達國家都存在對CCS認(rèn)知度低的問題，加強相關(guān)知識的普及和推廣，可以明顯提高大型企業(yè)和民眾對該技術(shù)的支持度。

關(guān)于CCS技術(shù)有很多值得研究的內(nèi)容，例如，該技術(shù)是否真正能解決二氧化碳問題；政府巨額資金是投資到二氧化碳捕集與封存技術(shù)上，還是放在已經(jīng)掌握相當(dāng)技術(shù)的可持續(xù)能源技術(shù)上；將大量的二氧化碳封存在土壤或海洋里，是否會產(chǎn)生泄露并對民眾生活環(huán)境產(chǎn)生不良的影響［24］；最后，CCS技術(shù)是否能夠在發(fā)展中國家推行起來，以及這些國家是否愿意參與這些需要巨額投資的CCS項目。

3 CCS技術(shù)發(fā)展所面臨的問題

CCS作為一項新的減排技術(shù)，尚處于研究開發(fā)階段。鑒于發(fā)達國家CCS技術(shù)的探索歷程，可以預(yù)見，我國CCS技術(shù)的發(fā)展與實踐同樣面臨著成本高、能耗大、法律框架和政策體系不成型、封存環(huán)境安全性不確定等突出問題。

3.1 CCS項目資金來源渠道單一，政府扶持力度不夠

目前國內(nèi)主要的CCS示范項目籌資金額及其來源見表2。如表中所示，正在運營的CCS示范項目大多數(shù)的資金來源為國有企業(yè)的自籌和政府資金的支持。與我國CCS項目籌資相對單一的渠道相比，澳大利亞于2009年通過聯(lián)邦政府提議，州政府和相關(guān)企業(yè)共同參與了旗艦共同基金的募集活動，為CCS項目籌集了3.5億澳元的社會資金。我國相關(guān)部門應(yīng)該加強CCS項目的宣傳力度，讓更多的企業(yè)和民眾了解并參與到CCS項目中來。

事實上，除少數(shù)發(fā)達國家和地區(qū)仍在進行CCS技術(shù)研發(fā)之外，全球大部分CCS項目都處于規(guī)劃或者擱置狀態(tài)。CCS項目受到諸如高昂的預(yù)期成本、利用捕集后二氧化碳所產(chǎn)出的物品難以估價、沒有明確的法律界定與保護以及碳排放政策多變等因素的影響，投資者更愿意選擇在CCS項目商業(yè)化階段進行投資。

表2 中國CCS項目籌資金額及其來源

王亮方等闡述了發(fā)達國家CCS發(fā)展金融支持的現(xiàn)狀及其模式特點，分析我國CCS金融支持現(xiàn)狀和存在的問題。其中政府和國企資金投入不足、融資渠道過于單一和激勵機制的缺乏是我國現(xiàn)有CCS金融支持方面存在的問題。在上述問題的基礎(chǔ)上，作者提出加大政府直接投資力度，增加補貼以及實施碳稅政策、建立相應(yīng)的激勵機制等政策。［25］文書洋、林則夫、認(rèn)為政府的補貼和支持是推進CCS項目進行的重要支持。作者采用案例分析和數(shù)值仿真的方法研究了成本補貼和運營補貼兩類政策下對項目價值產(chǎn)生的影響。發(fā)現(xiàn)補貼方式的選擇受到項目生命期、政府資產(chǎn)管理能力和碳稅政策的影響，當(dāng)CCS項目的期限較短，且政府有較強的資產(chǎn)管理能力時，運營補貼的方式效果要強于成本補貼。［26］從政策分析的角度上來講，張建府總結(jié)了CCS項目的不同階段政府應(yīng)采取的補貼措施：首先，CCS項目處于示范階段時，政府應(yīng)加強對相關(guān)技術(shù)研究的支持，提供財政補貼；在擴大規(guī)模階段，財政補貼是重點，并配以CCS發(fā)電配額標(biāo)準(zhǔn)和CCS電力貿(mào)易體系；最后的商業(yè)化階段，政府無需提供財政補貼，而CCS發(fā)電配額標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證貿(mào)易體系可以為CCS項目的推行和發(fā)展提供有效方法。［27］

如果政府或相關(guān)部門（例如，科技部）沒有為CCS研發(fā)和示范拓寬融資渠道，僅僅依靠部分企業(yè)集團自籌資金，CCS項目將很難進一步發(fā)展。

3.2 缺乏具有針對性的法律法規(guī)和環(huán)境監(jiān)管制度

目前，國內(nèi)與二氧化碳地質(zhì)封存相關(guān)的法律法規(guī)還未建立。我國對CCS的環(huán)境監(jiān)管依舊主要依照《環(huán)境保護法》《大氣污染防治法》《化學(xué)危險品安全管理條例》以及《水污染防治法》等相關(guān)法律。但二氧化碳即不是環(huán)保法律法規(guī)的主體，也不是環(huán)境監(jiān)管的對象?，F(xiàn)存的法律和環(huán)境監(jiān)管條約更不會考慮CCS的特殊性。［28］雖然國內(nèi)還尚未制定關(guān)于CCS的專門法律法規(guī)，但國際上已經(jīng)出臺了一些CCS管理法規(guī)，包括2012年4月13日德國政府通過的《二氧化碳捕集、運輸與永久封存技術(shù)示范與應(yīng)用法律草案》、歐盟的《碳捕集與封存指令》、美國的《CO2捕集、運輸和封存指南》、澳大利亞《CO2捕集與封存指南-2009》以及IEA提出的CCS技術(shù)路線圖，以上這些文件中，都強調(diào)了CCS技術(shù)的環(huán)境安全問題。［29］英國已實施了碳捕集預(yù)留（CCR，carbon capture readiness）制度，所有新建電廠都要符合碳捕集預(yù)留制度的要求，為未來實施CCS預(yù)留空間。［30］此外，澳大利亞于2015年7月開始引進“保障機制”，草案中規(guī)定，只有那些年排放二氧化碳量在10萬噸以上企業(yè)才會受到懲罰。［31］

明確的政策和法律框架對于CCS的發(fā)展至關(guān)重要，因此無論是在我國還是其他進行CCS項目的國家都需要制定一套與本國國情相適應(yīng)的、各方責(zé)任明確、審核流程嚴(yán)謹(jǐn)、監(jiān)管機制完善的法律規(guī)范條例，將CCS項目對環(huán)境和人體健康的威脅降到最低。

4 CCS技術(shù)新的發(fā)展方向

4.1 二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)

目前，全球范圍內(nèi)都在進行CCS項目的研究，而我國更加強調(diào)二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)（Carbon Capture Utilization and Storage，CCUS），CCUS技術(shù)是CCS新的發(fā)展趨勢，它把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進行提純，投入到新的生產(chǎn)過程中循環(huán)再利用，而不是簡單地封存。因為CCUS的重要性，2013年科技部出臺《國家“十二五”碳捕集、利用與封存（CCUS）科技發(fā)展專項規(guī)劃》，為碳捕集、利用與封存提供了政策支持。

與CCS相比，CCUS可以將二氧化碳資源化，產(chǎn)生更多的經(jīng)濟效益。國內(nèi)正在開展的CCUS試點示范項目在環(huán)境影響評估、項目選址、風(fēng)險預(yù)警、應(yīng)急處置、泄露監(jiān)測、責(zé)任追究等環(huán)境保護的基礎(chǔ)研究和配套技術(shù)政策儲備方面存在明顯的不足。美國、澳大利亞等國都已經(jīng)開展了不同規(guī)模的CCUS項目，積累了較多環(huán)境管理經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)，部分國家也已經(jīng)和我國開展合作，我國應(yīng)總結(jié)他國的政策法規(guī)和技術(shù)經(jīng)驗，積極借鑒其環(huán)境管理制度體系，有序推進我國CCUS的環(huán)境管理工作。

4.2 CCS技術(shù)在實際中的應(yīng)用

近年來，一些新興的二氧化碳捕集技術(shù)開始出現(xiàn)，為二氧化碳捕集技術(shù)的發(fā)展開辟了新的方向。墨爾本的MBD能源公司使用藻類捕集二氧化碳，并產(chǎn)生具有成本效益的生物燃料和動物飼料；中國科學(xué)院南海海洋研究所利用燃煤電廠排放的二氧化碳來培育出適合用于生產(chǎn)生物柴油和高價值產(chǎn)品的藻類“超級藻類”——MC-1；美國肯塔基大學(xué)獲得了肯塔基州能源環(huán)境部門及電力企業(yè)資助的130萬美元，開展其在藻類方面的研究。

西南林業(yè)大學(xué)碳中心主任雷學(xué)軍教授培育出“速生草本植物”，這種植物具有很強的“捕碳”功能。經(jīng)中國質(zhì)量認(rèn)證中心認(rèn)證：1畝速生草一年可吸收和固化14噸二氧化碳，其50年的碳固化總量，是同等面積森林的100至150倍。［32］捕獲二氧化碳后的速生草本植物將會進行固化封存，制成標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品，實現(xiàn)再次利用。因為該項研究，2014年長沙縣啟動全國首個“零碳縣”建設(shè)，就是把全縣產(chǎn)生的二氧化碳，用速生草固碳封存。

加拿大麥吉爾大學(xué)的研究人員試圖將二氧化碳固化到混凝土的制作中。研究人員發(fā)現(xiàn)，碳化的混凝土除了具有蒸汽養(yǎng)護混凝土一樣的強度，還有抗收縮、抗硫化侵蝕及抗反復(fù)凍融等優(yōu)點。這種將捕獲后二氧化碳重新利用到其他工藝流程中的科技，值得我們開發(fā)和利用。

5 總結(jié)

目前，我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)短時間內(nèi)將不會改變。碳捕集與封存作為低碳減排的技術(shù)之一，無論是捕集、運輸和封存技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)，還是捕獲后二氧化碳的重新利用，都引起各國科研人員的關(guān)注。美國國家能源技術(shù)實驗室NETL（National Energy Technology Library）的統(tǒng)計資料表明，到2020年，全球范圍內(nèi)運行的CCS項目將達到100個，2050年將超過3 000個，［33］可見CCS應(yīng)用前景的廣闊。

許多CCS項目大多處于起步階段，CCS技術(shù)的發(fā)展沒有統(tǒng)一的管理部門，又面臨著核心技術(shù)攻克難、科研經(jīng)費不足、法律政策不完善等諸多問題，如果政府、企業(yè)、能源環(huán)境以及法律等部門能夠共同參與CCS項目的合作，積極協(xié)調(diào)各方職責(zé)，促成跨行業(yè)部門的合作，將會進一步加快CCS示范以及商業(yè)化階段的到來。

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Development Situation of Carbon Capture and Storage Technology in China

WANG Ping，WANG Bing-cai
（School of Economics，Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China）

As one of the core technologies of CO2emission reduction，carbon capture and storage （CCS）have already made some progress both in theoretical studies and technology utilization.In view of a series of problems like poor technology，insufficient financing channels，low public awareness and imperfect law and regulation，the article comes up with a new direction of the CCS technology，that is，the Carbon Capture Utilization and Storage （CCUS）.The CCUS centers around the utilization of CO2after carbon capture.Both the“super algae”fostered by CO2and the solidification of CO2in concrete production are the utilization of the CCUS.The development and utilization of new technologies will reduce carbon emission efficiently.

carbon capture and storage（CCS）；CO2emission reduction；low carbon economy

F062.4

A

1674-2362（2016）04-0057-07

（責(zé)任編輯 王滿達）

2016-03-12

王 萍（1990—），女，河南開封人，碩士研究生，主要從事國際經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟的研究；王炳才（1963—），男，山東昌樂人，教授，博士，主要從事國際經(jīng)濟、區(qū)域經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟的研究。