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人類在工業(yè)化的道路上越走越遠，大氣層中的二氧化碳等氣體也越來越多。隨著全球氣候變化，怎樣對付溫室氣體成了全球政經(jīng)領(lǐng)域的一個核心議題。
一個設(shè)想是：將工業(yè)生產(chǎn)集中產(chǎn)生的二氧化碳捕集起來，不讓它排放到空氣中去。目前，世界上的一些電廠已經(jīng)開始了二氧化碳捕集(carboncapture,簡稱CC)。2008年和2009年，中國華能集團在北京和上海的兩個熱電廠安裝了二氧化碳捕集裝置并且投產(chǎn)。
然而，捕集來的二氧化碳又如何處置？
做干冰？做可樂？還是做石油開采的驅(qū)油劑用(EOR)？目前世界上許多石油公司正是將二氧化碳灌入地下來驅(qū)出油氣。
當(dāng)捕集來的碳成為可利用的資源，高成本的碳捕集或許就能變得更讓人容易接受一些。這也成為政府及企業(yè)更可愿意投資的因素之一。在CC后面多加一個U(utilization,利用)吸引了諸多企業(yè)尤其是碳排放企業(yè)的目光。
然而，長遠地看，這多少是個空間有限的噱頭。國家發(fā)展改革委能源研究所主任研究員姜克雋告訴《瞭望東方周刊》：“我并不喜歡CCUS的提法，你加了個U在里面，好像多了些利潤空間，但是實際上這個空間非常有限。EOR最多就60億噸，做完了就沒有了。一直到2050年之前，它在中國需要減排的二氧化碳總量中占的比例非常小。”
美國能源部勞倫斯伯克利實驗室地球科學(xué)部水文地質(zhì)專家劉會海也對本刊記者印證這一說法，他說，CCUS是中國業(yè)內(nèi)人士比較喜歡用的說法，在國際上，大家一般都說CCS(s=storage,封存)。工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)生的二氧化碳可用作商業(yè)利用的量和利潤空間都并不大，絕大多數(shù)還是需要封存起來。
那么，以中國為例，按照2050年減排40%～45%的目標，又要保證工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展，年減排至少十幾億噸的巨量二氧化碳將封存在哪里？
三級跳進入新領(lǐng)域
8月27日，在內(nèi)蒙古鄂爾多斯，中國第一套全流程注入鹽水層的CCS示范工程——神華集團CCS項目2490米的地下深井動工開鉆。
這口井通向地下深處的鹽水層，遠離生物圈以外，該煤化工廠年均十萬噸的二氧化碳將由這口井注入地下儲存起來。
這次嘗試將直接用于生產(chǎn)實踐，這口灌注井是在我國化工和環(huán)保部門均無任何標準可參照，且行業(yè)參數(shù)、指標、規(guī)范均為空白的情況下建設(shè)起來的。
該項目負責(zé)人王鶴鳴對本刊記者說：“我們的目標就是：形成中國的標準。”
與此同時，在美國得克薩斯州，Sandia科技公司的深井灌注專家、工程師Donald.Stehle已經(jīng)與他的同事們?yōu)槊绹挤獯娴膶嶒炆罹ぷ髁?年多。在這里，以深井灌注方式將二氧化碳封存入地下也還處在實驗室探索階段，并未投入商業(yè)化實踐中。
與中國不同的是，深井灌注處理污廢在美國已經(jīng)有了大半個世紀的經(jīng)歷。上世紀80年代，美國環(huán)保署已經(jīng)形成了深井灌注的技術(shù)規(guī)范。在規(guī)范頒布并強制實施之前，尚有一些泄漏等環(huán)境事故發(fā)生，而隨著規(guī)范的普及和技術(shù)的完善，深井灌注技術(shù)在美國逐漸成熟。目前在全美范圍內(nèi)尚且在運營中的污廢深井多達500多口。
Donald.Stehle已經(jīng)有20多年與灌注深井打交道的歷史。他告訴《瞭望東方周刊》：“二氧化碳的井與一般處理工業(yè)廢液的深井不同，技術(shù)難度會更大一些。因為二氧化碳常態(tài)下是氣體，灌注到地下的時候是液態(tài)，其高溫高壓的要求比一般深井更高，因此操作過程中的風(fēng)險系數(shù)就更高一些。就目前實驗井的進展來看，一切都還很順利。但是還不知道應(yīng)用于實踐需要多久。”
如果神華集團的CCS工程順利建成投產(chǎn)，那么就意味著中國將在這個領(lǐng)域內(nèi)，跨越大半個世紀的技術(shù)積淀走到美國的前面。
成本的秘密
王鶴鳴告訴本刊記者，鄂爾多斯十萬噸級CCS項目初步預(yù)計投資為2.1億元，作為國企的神華集團，基于社會責(zé)任承擔(dān)了這一成本。而下一個百萬噸級的項目，又由誰來承擔(dān)？
目前，二氧化碳的捕集和封存，僅僅是為了減排，沒有其他任何附加的收益，而成本又相當(dāng)可觀，如果要產(chǎn)業(yè)化的話，怎樣的機制，才能讓企業(yè)進入這一領(lǐng)域？
挪威船級社業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理魚曉東告訴本刊記者，之所以挪威等歐洲國家已經(jīng)開始CCS的產(chǎn)業(yè)化運營，是因為挪威征收了高額的碳稅，當(dāng)稅務(wù)成本與CCS成本之間有了取舍，產(chǎn)業(yè)化才成為可能。
也就是說，不管是立法限制，或者是行政命令，國家和政府的抉擇都會是關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。
國家發(fā)展改革委能源研究所主任研究員姜克雋對本刊記者說：“按照我們的判斷，到2050年，CCS要做到十幾億噸，這是非常大的一個數(shù)字，到那時候產(chǎn)業(yè)化不用擔(dān)心，會比現(xiàn)在發(fā)電的產(chǎn)業(yè)還大。但是現(xiàn)在政府的態(tài)度還并不是很明確，因為這些企業(yè)還沒能拿出證據(jù)向政府證明：CCS是可以大規(guī)模接受資助的。”
姜克雋說，政府官員現(xiàn)在是等著企業(yè)拿數(shù)據(jù)來證明：CCS能夠且需要產(chǎn)業(yè)化，但是企業(yè)，包括歐盟和美國那些來中國觀望和尋求合作的各大企業(yè)，老是把這些數(shù)據(jù)捂著。他們連自己國家的政府都沒有說服，在這個問題上裹足不前，那又怎么能來給中國這樣的發(fā)展中國家施加壓力，指望中國來承擔(dān)昂貴的成本和義務(wù)？
殼牌石油公司已經(jīng)在EOR實踐中有了豐富的經(jīng)驗，該公司二氧化碳處理技術(shù)研究部經(jīng)理Claus.Otto博士向本刊記者坦言，各大公司因為行業(yè)競爭等原因，并不愿意公開涉及碳捕集的成本數(shù)據(jù)。
一旦CCS的全球化產(chǎn)業(yè)體系建立起來，擁有這些技術(shù)就意味著占據(jù)著國際碳市場貿(mào)易中的先機，意味著巨額的財富。
因此，世界各大企業(yè)尤其是擁有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢的石油企業(yè)、減排需求大的電力企業(yè)，都在等待、關(guān)注并覬覦著。
但是，在這以前，CCS對企業(yè)而言只意味著技術(shù)的探索和高額的投入。美國何時立法限排而使得CCS進入產(chǎn)業(yè)化？2012年之后，清潔發(fā)展機制(CDM)是否還能繼續(xù)并且將CCS納入其中？這些都還是未知數(shù)。
作為發(fā)展中國家，中國將如何計算成本投入，才既不吃虧，又不失掉競爭的先機？而在這之后，CCS的產(chǎn)業(yè)化將給中國帶來的另外一個后果就是電價的上漲，這一影響又應(yīng)該如何估算和預(yù)測？
實驗室內(nèi)外
姜克雋認為，按照目前的進度，實際上較為緩慢了。“就技術(shù)的推進上我們其實可以做得更好。”
按照他們?yōu)橹袊l(fā)展CCS設(shè)定的技術(shù)路線圖，爭取要在2010到2020年之間，完成10個不同地點、不同類型的CCS示范項目，在這之后，就能形成一些概念和規(guī)范；在2020到2030年之間，可以實現(xiàn)大規(guī)模推進CCS的產(chǎn)業(yè)化，在2050年之前，完成減排目標，還來得及。而就目前的進度看，2020年之前10套的目標能否實現(xiàn)還是個未知數(shù)。
CCS技術(shù)推進上的發(fā)展緩慢并不是中國一家的問題。
根據(jù)全球碳捕集與封存研究院首席執(zhí)行官NickOtter提供的數(shù)據(jù)，2009年到2010年，進行和規(guī)劃中的CCS項目數(shù)量增加了10%以上，但是取消或延遲的項目數(shù)量增加了75%。
關(guān)于成本計入之后電價上漲影響經(jīng)濟發(fā)展和居民生活的可能性，在姜克雋等人看來，今后也不是一個問題。根據(jù)他的測算，當(dāng)CCS產(chǎn)業(yè)化，到2050年，電價上漲不過在0.15元到0.25元之間，完全可以接受。
企業(yè)更加關(guān)心的是現(xiàn)階段“誰來買單”等具體困難。亦有不少專家擔(dān)心實驗室理論與規(guī)模化產(chǎn)業(yè)之間的技術(shù)差距和風(fēng)險。
正如華能集團研發(fā)中心總工程師許世森所說：“推動大型的示范項目，需要政府的大力支持。而CCS技術(shù)目前還相當(dāng)不成熟，還不能大力推廣。”
勞倫斯伯克利實驗室劉會海教授說：“實驗室理論與工業(yè)化生產(chǎn)之間是有區(qū)別的，幾十萬噸的二氧化碳注入地下到底會帶來什么樣的影響？我們最好還是技術(shù)上大膽假設(shè)，實踐上小心求證，不能急于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。”
中國科學(xué)院能源動力研究所李小春教授說：“CCS要搞，但是不能一擁而上地搞。或許現(xiàn)在我們談CCS要不要推廣就像幾十年前談拖拉機要不要推廣一樣，幾十年后就不是一個問題了，我們愿意把這條路鋪下去??”
CCS的實踐還受到地質(zhì)條件的制約。中國如果要在未來相當(dāng)長的一段時期內(nèi)在各地推進CCS的產(chǎn)業(yè)化，能否找到充分的地理空間進行地下灌注，也是一個具有爭議性的話題。
目前，有些學(xué)者根據(jù)現(xiàn)存的一些資料得出了相當(dāng)樂觀的數(shù)據(jù)，而另一些專家則表示“并不相信”，或者憑另一些理論分析認為中國并不具備足夠的地質(zhì)空間可發(fā)展這一項技術(shù)。
也有一些懷疑者提出更極端的質(zhì)疑：如果到后來我們發(fā)現(xiàn)“氣候變化是因為二氧化碳引起的”是一個偽命題呢？這并不是沒可能的。
研究鏈
姜克雋告訴本刊記者，CCS是一個研究鏈特別長的技術(shù)。有的研究領(lǐng)域，一個小組10個人就夠了，但是研究一個CCS系統(tǒng)至少需要1500人，包括搞物理的、化學(xué)的、地質(zhì)的??所以，無論如何，在技術(shù)的推動方面，CCS都不無裨益。就如同航天飛機研究，整個研究鏈需要上萬人，不管最后航天飛機能否上天，研發(fā)過程本身對人類科技的發(fā)展都是一種推動。
在一些市場需求較大的技術(shù)領(lǐng)域，中國已經(jīng)能夠走在世界的前列。比如中國電廠的超臨界和超超臨界技術(shù)，比國外的技術(shù)至少節(jié)約成本50%左右，周邊的國家都來購買這些技術(shù)。
實際上，中國在應(yīng)對氣候變化方面的舉措和研究，也已經(jīng)令不少人注目。美國電力公司發(fā)電部執(zhí)行副總裁Nicholas.Akins對本刊記者說：“中國目前已經(jīng)取得的不少成就是我們正在努力尋求的，中國正在成長，有許多值得我們學(xué)習(xí)的地方。”
他介紹說，美國電力作為排放大量二氧化碳的企業(yè)，CCS是他們必須要進入的領(lǐng)域，而他們公司正在積極尋求中國的合作伙伴，最感興趣的就是中國的技術(shù)。
他很羨慕美國杜克能源公司已經(jīng)與華能集團在一些CCS項目上達成合作，希望美國電力也能找到這樣的機會。
然而，一些業(yè)內(nèi)人士也表示一定程度的疑慮：中方在項目推進的過程中表現(xiàn)得過于積極和高調(diào)會不會失去作為發(fā)展中國家應(yīng)當(dāng)享有的優(yōu)勢？
畢竟，在發(fā)達國家的政府都還曖昧不清的時候，更有發(fā)展優(yōu)先權(quán)的中國為什么要首先承擔(dān)昂貴的成本和前階段更多的風(fēng)險呢？