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主题:【讨论】CCS技术的未来展望 -- 梦秋

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  • 家园 【讨论】CCS技术的未来展望

    CCS技术的未来展望

    最近参加了一个英国文化协会组织的活动,谈到CCS技术(即碳捕获)与环境变化的问题。这个CCS技术最近这几年炒得比较热,不过最早出现应该是在04或者05年。今年年初我去荷兰的时候在现场看到过这个技术。

    CCS技术出现的原因,主要还是气候变化的问题。我手上得到的权威信息显示,二氧化碳对在促进全球变暖这个问题上的贡献率大约为77%,也就是说,如何减少二氧化碳排放已经成为未来环保的一个关键方式。为此出现了CCS技术,即强调通过将火电厂在生产过程当中排放的二氧化碳搜集起来,然后通过填埋或者深海储存等手段,降低大气当中的二氧化碳含量。

    人们关注CCS的问题,主要讲注意力集中在两方面上:怎样捕获以及怎样储存。

    现在的捕获技术,基本上分为燃烧前,富氧燃烧和燃烧后捕获。我在荷兰看到的是一整套燃烧后捕获技术,遵循废气脱硫-液胺吸收-加热液胺-排放二氧化碳并收集这个过程。但是对于燃烧前捕获以及富氧燃烧,我看材料看得有点绕,不知道哪位大牛可以说说。

    在怎样储存的问题上,似乎一切工作准备都做得很周密。二氧化碳可以放置于深海,或者存放在地下800米的深度一下,例如废弃矿井当中。后者要求地质环境相当稳定,否则出现泄漏事件会成为公共安全问题。在这一块上,我拿到的资料详尽而且仔细,估计CCS技术研发人员已经在这方面下了很大功夫。据说全世界合适的碳储藏点可以储藏大约10万亿吨二氧化碳。现在全世界年生产大约90亿吨。中国适合储藏二氧化碳的地区位于柴达木盆地和塔里木盆地。

    在场的中国记者关注的几个问题包括:CCS的安全问题,投入成本问题,以及技术可行性。在安全这一块上面来看,各个专家力图证明碳埋藏基本上不会出现安全隐患。昨天跟一个河友说到安全问题。他认为深海埋藏这个事情安全性难以保证。核废料还存在一个半衰期,二氧化碳可是性质相当稳定的。即使在深海泄漏,至少也会影响到海洋生物的安全。至于在陆地深埋,1000米的深度对于整个地球来说,连鸡蛋壳都算不上,问题就更大了。当天出席这个活动的外国专家却认为整个CCS技术当中不存在太多安全隐患,可能出现麻烦的地方,大概只有用管道运送二氧化碳时发生泄漏。

    就我所了解到的情况来看,这个技术目前还处于实验状态,正在向大规模应用转换。以中国如此巨大的煤炭消耗量来说,CCS的投入是一种必要手段。但是它的投入产出比让人值得怀疑。今天和一位做过这个项目的朋友聊了一下。这位朋友认为CCS会让煤电的发电效率下降10%左右。按照西方的观点来看,现在的新建火电厂,最好都能够预留碳捕获设备的安装空间,这当然也是成本支出了。如果需要深埋或者注入海底的话(这个技术在英国已经投入使用,据说向深海注入二氧化碳的管道直径只有10厘米),成本还会更高,外加运输成本——如果需要向深海注入二氧化碳,还得启用改装过的大型天然气运输船,就是LNG。

    剩下的一个问题,其实也是中国记者之间的一个共识:这会不会是又一个技术陷阱?

    之所以会存在这个疑问,实在是因为西方国家对中国兜售CCS技术过于热心了。2007年的G8峰会正式向全世界推行这个技术。以其不成熟的技术特征和浩大的成本投入,还有一以贯之的道德上的高要求,不能不让人怀疑其用心。当环保已经成为普世价值的外延,用来判断“是站在我们一边,还是站在对立的那一边”的时候,我们有理由担心它背后的陷阱。

    然而,这里面的悖论是,环保还真是一个让我们在国际上无可奈何的说辞,虽然我们生产了供西方使用的大量廉价消费品,消耗了大量碳能源。这帮享受够了的老爷们,一边过来掐着咱们的能源供应线,一边指责我们环保不达标。现在的政府,只好拿着人均碳排放量当盾牌。过不了两年,咱们的人均碳排放量超过世界平均水平了,是不是要祭出历史碳排放量这杆说不清道不明的大旗?那形象可真是无赖到身上连条裤衩都不剩了。

    在开这个会的时候,有个与会的记者私下说,100年前,你向俺们兜售火车头,好不容易俺们现在有高速铁路了,你们都改乘飞机了。30年前,你向我们兜售芯片,我们的龙芯好不容易出来了,信息产业变成了一大泡沫!现在你们向我们兜售CCS,天知道将来会有啥事呢。

    猜与会专家最后怎么回答这个问题的:CCS技术是面向全球开放的,没有专利可言!

    那,CCS会是火车头,会是电脑芯片吗?从阴谋论的角度来说,这个技术可能是个诱饵,真正的“火车头”、“芯片”什么的,人家还攥在手里不说呢。

    阿弥陀佛,俺这是以小人之心,度君子之腹了。

    关键词(Tags): #CCS#二氧化碳
    • 家园 请教

      历史碳排放量这杆说不清道不明的大旗?那形象可真是无赖到身上连条裤衩都不剩

      说历史碳排放量怎么就说不清道不明了? 人类开始用化石燃料的时候并不长,那个国家烧了多少也不是一笔扯不清的帐,为什么就不能打这杆旗?

      不管打那杆旗,中华民族的利益是我们政府的核心,让全体中国人(全体,不是1,2亿精英!)过上中等发达国家的生活水平是我们到本世纪中的战略目标。其他的都可以谈,都可以是旗,或借口。

      个人认为,CCS压根儿就是扯淡!跟他们忽悠就已经是给他们面子了。

    • 家园 CSS技术好象老美比较成熟

      上次他们环境部长来北京,可劲推销这玩艺,不说他有什么阴谋,但要说他全安着好心,估计地球人都笑了.

      连京都议定书都可以说撕就撕的国家,忽然对北极熊充满了无限的爱心.

      美国有什么资格参加什么气候峰会?

    • 家园 什么无赖不无赖,这本来就是我们的谈判对策!

      现在的政府,只好拿着人均碳排放量当盾牌。过不了两年,咱们的人均碳排放量超过世界平均水平了,是不是要祭出历史碳排放量这杆说不清道不明的大旗?那形象可真是无赖到身上连条裤衩都不剩了。

      “不能只看总量,不看人均;不能只看现在,不看历史”----杨洁篪外长在08年两会后答中外记者问。

    • 家园 请教个技术问题

      这个储存起来的co2是什么形态?是干冰还是其他什么东西?文中提到LNG,应该是液态?

      现在有什么大公司在推动这项技术吗?这项技术就算免费,我们有没有能力生产相关设备?

      这种技术在欧洲吃香很容易理解。欧洲人多地少,火力发电厂很难找到合适的地方兴建。有了这个CSS技术后,相信兴建新厂的阻力会小很多。我好奇的是,美国本土对这个技术会有多大兴趣?

      关于成本,加上这个东西后,火力发电的成本是多少钱一度?这个成本不光要考虑设备,发电效率,还要考虑储存等各种因素。

      我两年前听过一个风力发电小牛的讲座。隐约记的他提到,风力发电的成本比火力发电高100%-150%,核电成本和风电差不多。那考虑到这两年化石燃料成本的上涨和风电应用规模的扩大,两者差距应该进一步缩小。现在火力发电+ccs+存储,再考虑上火电本身的隐性环境成本,成本不就变的和风力差不多了?

      • 家园 这个储存起来的CO2其实在一个比较复杂的状态

        首先,它不是液态

        其次,它并不是在化合态

        它应该是类似于在土里的扩散过程中类似于吸附(或者是七台河什么的化学键联系)于土壤中,形成相对相当稳定的一种状态

      • 家园 应该说美国和澳洲等国相对比较热心。

        而欧洲似乎重点放在新能源以及节能等更为政治正确的方面。而美国澳洲等产煤大国相对来说倾向于碳捕获这种BUSINESS AS USUAL 的方式,从某种意义上来说也是一种挡箭牌。技术陷阱则没什么, 基本上都是成熟技术,只不过是真要玩的话得有大把银子。

      • 家园 超临界的

        二氧化碳的临界点比较好实现,三十几摄氏度,七十几个大气压就好。把二氧化碳往地下面注射的时候,超临界就是一个很方便的状态。

        和LNG没关系,LNG是液化天然气,需要在高压和低温下实现。

        二氧化碳的地壳内存储目前还是试验性技术,主要还是政府在花钱做实验。很难说欧洲人会得到什么好处,欧盟国家的煤基本上采光了,不大可能再建新的火力电厂了。美国人也有兴趣的。

        加了CCS以后增加的成本,后面的帖子里面提到了。

        到现在,风电还是要贵的。这类东西主要成本都是投资成本和维护维修成本,风电单位发电能力的投资额还是要高不少的,所以投资成本和维护维修成本都要高。原料其实没几个钱。一度电差不多需要三百克煤,就算是一百美元一吨的煤,也就是三美分一度。实际上,坑口的煤价也就是十几二十美元一吨,原料成本不超过一美分的。

        • 家园 那这项技术主要是哪几个国家在搞呢?

          主要还是政府在花钱做实验。很难说欧洲人会得到什么好处,欧盟国家的煤基本上采光了,不大可能再建新的火力电厂了。美国人也有兴趣的。

          看前面的贴子提到的主要都是欧洲国家。政府会资助对自己没有好处的项目?在我印象中,欧洲国家的科研经费也是很紧张的,虽说没有美国功利性那么强,但也是不会去做一些和自己关系不大的项目吧。

          我倒不是仇外,只是对文章里提到的“技术无偿转让”感到非常怀疑。西方国家技术转化生产力的潜能那么发达,稍微有点潜力的技术都会有一帮风投上来打探。在现在碳交易口号震天响的情况下,这技术如果真的那么好,就应该有大公司背景的startup们出面搞产品,抢占相关专利才对。如果这帮无利不起早的家伙都没啥动静的话,至少这项技术商业应用的前景应该不是那么乐观。

          • 家园 目前这个技术西欧国家比较感兴趣

            CCS这个东西其实并不占太多位置。我的一个采访对象告诉我,“其实就像一个篮球场那么大的空地即可”。我在荷兰现场看到的情况也是如此,基本上就是废气处理装置上附加了一个脱硫装置,一个吸收器和一个加热器。不过我看到的是燃烧后的CCS,还有燃烧前和燃烧中的CCS,具体情况不明。现在荷兰、丹麦、英国等国家对此比较热衷。英国已经实验了深海埋碳。不过另外一种说法是英国其实是用二氧化碳作为去油技术在北海当中抽取石油。

            我们对这种技术有疑虑是正常的。欧洲为什么如此热衷于CCS,我想其中一个原因是因为欧洲国家内部的减排压力比较大的原因。在荷兰采访的时候,几乎所有的采访对象都谈到了荷兰和欧盟的减排义务,并且认为没有CCS技术,在2020年前实现减排的目标将非常困难。但是我这种理解也可能是倒因为果。也许是因为利益集团为了推销CCS,才硬性地推动欧洲承担减排义务。可是,这些事情,我们谁能够说得清因果呢?

          • 家园 还真没琢磨过这么多

            我这边接触欧盟多一些,北海的示范项目受到的关注比较大。北美也有非常好的地质条件进行二氧化碳存储,也应该有示范工程了。还真没关心过这个技术的商业模式方面的新闻。

            目前大的石油公司都对这个感兴趣,利用二氧化碳采油,可是不错的技术,很多地方都找不到二氧化碳呢。南非也缺二氧化碳,有一阵子可口可乐公司二氧化碳就不够了,结果可乐都要减产。

            这个项目怎么赚钱呢?单纯从存储角度来讲,我是看不出来有什么技术门槛的。二氧化碳的压缩,运输,没啥。钻井,似乎也没啥。注射,也有现成技术。大约也就是能够提供一个咨询服务,看看什么地方适合储存,还有注意事项啥的。能提供咨询,也需要示范项目的长时间运行来积累经验。既然这样,不如索性宣布技术免费,然后收咨询费管理费?

            欧盟现在的可开采煤炭,只有三百亿吨了。也就够中国用十年的。一次能源结构里面,煤炭只占欧盟的五分之一,历史上看比例已近很低了。不过俄罗斯还有很多,一千五百亿吨。

            我最早接触这个概念,还是联系ABB一个二氧化碳的利用的研究位置的时候。ABB号称客户的二氧化碳排放量占全世界工业二氧化碳排放量的百分点的,很是自豪,不过也就为了显示自己环保,开始研究这些玩意。后来那个位置被我一个师兄抢走了,我也就跑到非洲了。

            除了作秀,欧盟还有啥好处呢?真没想出来。

            • 家园 请教村长

              现在二氧化碳养绿藻再发电似乎很热,要是再重新收集养藻发电岂不是成了永动机?这种技术到底靠不靠谱啊?

              • 家园 不会是永动机的

                这个途径的能量来源是太阳能,只不过是利用太阳能的一个方法,碳在这个循环中是循环介质而已,也不是没有损失的。

                另外直接发电还是有问题的,水含量太高了,能量的利用效率有些低。厌氧发酵以后收集气体在使用可能方便一些。

                • 家园 那是不是一个有效的固碳的方法呢

                  老实说,CCS里面的收集,压缩,运输之类的也就罢了,掩埋在地下实在让我很没有想法。我倒是觉得生物固碳应该是有前景的吧。

                  就藻类来说,似乎已经有商业化的成果了:

                  http://www.cnenzyme.com/News/1080.html

                  一些公司在过去几年的研究中也致力于解决这两方面的问题,并最终实现微藻生物能源的规模化生产。Solazyme公司成立于2003年,是最早的微藻能源公司之一,公司创始人Harrison Dillon说他们公司已经生产了10000加仑符合燃料标准的高品质微藻生物油,并表示再过2到3年,公司就可以生产出在成本上可与化石能源竞争的微藻生物油,Algenol Biofuels公司的时间计划也和这相似,PetroAlgae, Inc公司则表示他们现在已经可以实现工业化生产,并且已经获得许可将在中间建立10个商业化的生产单元,计划今年开工,并在3年内完工。

                  国内也有企业在做。

                  http://www.cbbf.cn/news/bencandy-3-4854-1.htm

                  村长觉得这玩意儿靠谱么?

                  • 家园 这个被称为第三代生物能源

                    好处是太阳能的利用效率高,潜力还是有的。

                    目前产业化还有点早,但是的确是一个发展方向。

                    不过要说固碳作用,也是有限的。这只是让碳进一步参与循环而已,最终还是要排放二氧化碳的,并不是真正的固碳。目前真正能把地下挖出来的碳大规模固定的方法,还真的只有往地下埋。

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