为缓解全球变暖趋势,八国集团的目标是到2020年广泛使用CCS技术,国际能源机构的目标是到2030年建立200座以上的CCS电厂;为此,政治家们把希望寄托在这项并非完全无懈可击的技术之上
最近,美国的一则电视广告很有特色,表现为人们对“洁净煤”技术的发展前景充满信心:一个睿智的老年女士戴着礼帽和一个身着实验服的科学家站在显微镜旁边,一个精神饱满的教师和一个饱经风霜的农民,还有一个干劲十足的机械师,他们一起正对着摄像机,一个接一个地宣布:“我相信!”
CCS技术
具体地说,洁净煤技术是一种被称为碳捕获和存储(CCS)的技术。在关于气候变化经济学的著名报告――《斯特恩报告》中认为,CCS技术是一项减缓全球变暖的“根本性的”技术;而普林斯顿大学的罗伯特·索科洛(Robert Socolow)提出的7个减排方案中,CCS技术就占据了其中的一个。据国际能源机构(IEA)估计,到2030年,全世界需要200多个发电厂配备CCS装置,届时可以把全球平均气温的升幅控制在3°C以内。
决策者们因此相信,CCS技术的应用将会减缓全球变暖的趋势,同时也坚定了他们的减排信念。美国总统巴拉克·奥巴马在去年的竞选期间多次提到了CCS技术;英国首相戈登·布朗说:“如果我们抓柱机会使全球气候达标的话,CCS技术是很有必要的”;八国集团的首脑们也希望该技术到2020年能够得到广泛应用。
然而从效用的角度来说,由于CCS技术投资巨大而又未得到实证,目前全世界还没有一家真正利用CCS技术的发电厂。尽管CCS技术的倡导者坚持说,随着时间的推移成本将会下降。但是,成本究竟会降低多少以及由谁来承担这期间的额外花费,这些问题一时难以说清。总之,决策层们正面临着是否下决心推广CCS技术的关键时刻。
对于那些不愿意限制煤炭使用的政界人士来说,CCS技术特别具有吸引力。由于煤炭燃烧时所排放的二氧化碳比燃烧天然气多一倍,如果继续像当今这样的燃煤方式,日后全世界为此将要付出极大地代价来挽救其所造成的后果。然而,煤炭是最为经济的发电方式之一。在美国、澳大利亚、中国、德国和印度,煤电厂提供了一半或更多的电力供应,而且还提供了许多就业机会(见图表),而CCS技术为此将提供一个可行的办法。
单纯从技术上说,CCS是很有发展前途的。业已证明,有多种方法可以将二氧化碳从化石燃料中分离出来,而石油公司在这方面拥有长期经验:把二氧化碳抽取到油井中,然后加压,以挤压出更多的原油和天然气,地处怀俄明州拉巴奇市的埃克森美孚公司便运行着目前世界上最大的碳捕获设备(美国拥有5800公里长的管道网,可以将二氧化碳从碳捕获设备处运送到需要二氧化碳的油田和气田)。
石油公司通过这种方式得到石油和天然气后,很大程度上不再担心二氧化碳的后续处理工作。近年来随着碳减排呼声的日益高涨,石油公司测试了抽取到油井中的二氧化碳能否长期存于地下,其中检测了在挪威海岸附近建立的项目――运行了13年的Sleipner项目――没有发现任何泄漏的迹象。
投资巨大
去年瑞典公用事业公司――大瀑布公司在德国Schwarze Pumpe地区建造了第一个利用CCS技术的发电厂(试点项目),规模不到现代煤电厂的二十分之一。到目前为止,该电厂运行情况良好。今年,其他公司也希望建造同样规模的试点电厂。
巨额投资是CCS技术的问题所在。碳捕获过程中的化学处理需要能量,压缩和运输二氧化碳同样也需要能量。据专家估计,配有CCS装置的煤电厂将耗去其电力产量的四分之一或者更多。要想生产更多的净余电量,CCS电厂至少比普通电厂大三分之一,而且将至少多消耗三分之一的燃料。况且建造碳捕获电厂和输送管道还需额外费用;如果存储地点离电厂很远,还需要更多的能量来输送二氧化碳。
美国政府曾发誓与几家大型能源公司合作,计划建造一座叫做“未来发电”的原型电厂。然而,当预算上升到18亿美元后,该工程于去年被搁置。而法国阿尔斯通公司却“逆势而上”,希望建造一个CCS电厂。据该公司的菲利普·潘林科(Philippe Paelinck)认为,一座整体规模的CCS电厂将花费约10亿欧元(13亿美元)。
2005年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)曾评估,经CCS技术处理的二氧化碳每吨成本在14~91美元之间;2008年IEA认为,大型发电厂的碳处理成本每吨在40~90美元之间;而麦肯锡公司评估的价格在75~115美元之间,远远高于欧盟预计的每吨10欧元的价格。
根据官方的分析,一项原本可以使碳处理成本在2020年降到每吨30美元的议案去年在美国参议院受阻。可以这么讲,在未来的一段期间内,利用CCS技术可能并不划算;但从长远来看,分析师们认为,当CCS技术成熟后,碳捕获和存储的成本将会下降。最近IEA预测:到2030年,经CCS技术处理的碳排放物的成本为35~60美元。
拭目以待
当能源公司在是否投资CCS电厂犹豫不决时,绿色和平组织却在为埋于地下的二氧化碳泄漏问题频频向政府发难。绿色和平组织指出,每年仅百分之一的泄漏率,就会导致100年内“存储库”里的二氧化碳将泄漏63%的后果,几乎抵消了原先的环境预期。
去年,欧盟通过一项要求其成员国为CCS技术起草制度条款的法律。尽管制定这种条款通常会超出最后期限而未果,但从理论上讲,应该在两年之内一切就绪。至少政府应该制定存储地点的选择标准,并在监控方面进行规范和提供财政保障。如果安全条款要求存储的二氧化碳是纯化的,那么势必就增加了CCS技术的花费。同时,那些考虑在贫困国家建造CCS电厂的企业,也不会得到由联合国支持的碳信用额度(carbon credits),因为联合国气候变化公约――《京都议定书》中没有关于该技术的条款。
无疑,所有的这些不确定性和花费推迟了CCS技术的有效推广。埃森哲公司的奥马尔·阿博什(Omar Abbosh)说,尽管欧盟和美国在进行着碳交易,但并没有为未来的碳排放价格提供足够的确定性,也没有证明投资于CCS电厂是合理的。阿尔斯通公司的潘林科表示:在没有大笔津贴的情况下,没有哪一个董事会会冒险投资10亿欧元去建造一个那样的电厂。
支持Sleipner项目的挪威国家石油公司称,尽管挪威对碳排放课以重税,去年达到了每吨40欧元,但CCS技术不会产生财政上的意义。国际氢能源公司指出:公司提议在加州建造CCS电厂,尽管加州正在征收碳税,而且该项目将会通过提高石油采收率来增加收入,但建厂仍将需要(政府)额外的津贴。
任重道远
许多政府正在做慷慨的宣传。美国的激励议案为CCS技术拨出了34亿美元的资金。今年初,欧盟提议花费12.5亿欧元建造几个示范电厂,并扬言为CCS电厂的经营者们提供价值约30亿欧元的碳排放许可。在其他国家中,澳大利亚、英国和挪威也计划资助CCS项目。
然而,在CCS技术上所期待的事情迟迟没有到来。“未来发电”项目预定2012年完工,可现在被搁置起来,却又倾向建设几个有待选择的小项目。英国本已消沉的电厂项目又屡遭推迟。2007年,IEA计划到2010年使20个CCS电厂处于运行中――看来这一目标肯定无望实现了。美国前副总统阿尔·戈尔(Al Gore)认为:“在短期内,甚至从中期来看,CCS技术不会投入商业运行。”
绿色和平组织认为,CCS技术永远不会拥有竞争力,因为其他的低排放技术(风电)逐渐成熟了,而且随着时间的推移将会变得越来越经济。看来这样的观点很难与八国集团和IEA追求的目标一致起来:八国集团目标是到2020年广泛使用CCS技术;IEA的目标是到2030年建起200座以上的CCS电厂。
一些持有怀疑态度的人们感触很深,开始自行制作起批评CCS技术的广告宣传。其中的一则广告是这样的:一个头戴安全帽的工程师拿着书写板,希望到“艺术之邦的洁净煤工厂”进行一次游览。当他推开一扇工厂的大门,眼前却展现出一片荒芜的灌木林……原来这家工厂只是徒有其表。顿时,他朝着虚空中做着手势并大声叫道:“天哪!”这是一种相当确切的描绘。至少在目前,CCS技术在很大程度上只不过是徒有虚表地吹嘘罢了。
资料来源 The Economist