二氧化碳捕集与封存成本估算
燃煤电厂CO_2捕集与咸水层封存全过程经济性模型
经 济性 模 型
王 宝群 , 李 会 泉 , 包 炜 军
( 国 科 学 院 过 程 工 程 研 究 所 ,湿 法 冶金 清 洁 生 产 技 术 国家 工 程 实 验 室 ,北 京 1 0 9 ) 中 0 10
摘 要 :碳 捕 集 与 封 存 技 术 ( C S技 术 )通 过对 c ) 进 行 捕 集 、 压 缩 、运 输 与 封 存 ,可 实 现 C 即 C ( O。大 规 模 减 排 , 近 年 来 受 到 广 泛 关 注 。C S技 术 的经 济 成 本 是 其 商 业 化 的 关 键 因 素 ,但 目前 多 数 研 究 都 集 中 在 捕 集 过 程 ,C S C C 全 过 程 的 经 济 成 本 分 析 鲜 见 报 道 。针 对 C : 集 与咸 水 层 封 存 系 统 ,给 出 了 捕 集 封 存 全 过 程 投 资 运 行 总 成 本 和 O 捕 捕 集 封 存 整 体 系 统 C 减 排 成 本 的计 算 公 式 ,建 立 了 C 集 、压 缩 、管 道运 输 与 咸 水 层 封 存 全 过 程 的 成 本 估 Oz O 捕 算 模 型 ,并 对 典 型 的 60MW 超 临 界 燃 煤 电 厂捕 集 封 存 C 的投 资 运行 成 本 和 减 排 成 本 进 行 了 案 例研 究 。 0 O 关 键 词 :C 。 集 ;C z运 输 ;咸 水 层 封 存 ; 电厂 ;经 济性 O 捕 O
第 6 3卷
第 3 期
化
工 学 报
V o1 3 N o 3 .6 .
Mac 2 2 rh O1
21 O 2年 3月
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co2地质封存计算
co2地质封存计算CO2地质封存是一种将二氧化碳气体(CO2)在地下储存的技术,旨在减少大气中的CO2排放,从而缓解全球气候变化的问题。
该技术通过将CO2气体压入地下的地质层中,将其长期稳定地存储起来,避免其进入大气层并产生温室效应。
CO2地质封存的过程主要分为三个步骤:捕集、运输和封存。
首先,需要捕集CO2气体,这可以通过燃烧过程中的废气处理、工业排放物的回收或直接从大气中吸收等方式进行。
捕集后的CO2气体需要经过净化和压缩,以便于后续的运输和封存。
运输是CO2地质封存过程中的关键环节之一。
由于地质层往往位于地表以下几千米的深处,CO2气体需要通过管道或船舶等方式运输到封存地点。
在运输过程中,必须确保CO2气体的安全性和稳定性,避免泄漏或其他意外事故的发生。
封存是CO2地质封存技术的核心步骤。
地质层通常由多层岩石组成,其中包括含水层、盐水层和岩石层等。
CO2气体被注入到这些地质层中,通过地层的孔隙和裂缝等进行吸附和溶解,以达到长期封存的目的。
地质层的选择是非常重要的,必须确保地质层具有足够的容纳量和稳定性,以避免CO2气体泄漏或渗漏到地表或地下水中。
CO2地质封存技术的优势在于可以大规模减少CO2排放,有效应对全球气候变化。
相比于其他减排技术,CO2地质封存具有较高的减排潜力和长期稳定性。
此外,该技术还可以与其他能源生产和利用技术相结合,实现能源系统的优化和碳中和。
然而,CO2地质封存技术也存在一些挑战和风险。
首先,地质层的选择和评估需要进行严格的研究和测试,以确保其安全性和可行性。
其次,CO2气体的运输和封存过程需要耗费大量的能源和投资成本。
此外,尽管CO2地质封存技术可以减少CO2排放,但并不能解决根本的能源转型和减排问题,仍需要综合考虑其他可再生能源和能源效率等方面的解决方案。
CO2地质封存是一种重要的减排技术,可以在一定程度上减少CO2排放并应对全球气候变化。
然而,该技术还需要进一步的研究和实践,以解决技术和经济上的挑战,促进其在全球范围内的应用和推广。
大连理工大学科技成果——二氧化碳捕集与净化工业化技术
大连理工大学科技成果——二氧化碳捕集与净化工业化技术一、产品和技术简介:随着世界范围内工业化进程的加快,二氧化碳废气的排放量越来越大,既造成了严重的大气污染,形成可怕的温室效应,又浪费了宝贵的碳资源。
因此控制二氧化碳的排放量,对排放的二氧化碳进行回收、固定、利用及再资源化,已成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题。
该二氧化碳捕集与净化工业化技术针对不同浓度二氧化碳气源,采用不同的回收技术进行富集和提纯。
复合脱碳溶液用于捕集低浓度二氧化碳气源中的CO2,技术核心是吸收剂对CO2的吸收容量大,解吸量大,解吸温度低,能耗小,抗氧化性能强,不腐蚀设备,操作压力低。
对于高浓度二氧化碳气源,通过吸附精馏技术将吸附法和精馏法结合,使用各种高效吸附剂有效脱除二氧化碳气体中的微量杂质,可以把二氧化碳提纯到99.99%以上,达到和超过国家最新食品添加剂(GB10621-006)和国际饮料协会标准。
二、应用范围和生产条件:该技术可以使用于各种化工厂、发电厂、炼钢厂、矿石分解等尾气的净化提纯。
所得二氧化碳产品广泛实用于人类生活的各行各业:医药、采油驱油剂、焊机保护气、干冰、食品添加剂等。
该技术已在全国成功推广不同气源的二氧化碳回收装置27套,产品二氧化碳包括工业级、食品级。
装置运行稳定,产品供不应求。
三、获得的专利等知识情况:ZL200710011329.8回收混合气体中二氧化碳的符合脱碳溶液200910011874.6一种从含二氧化碳气体中选择性脱除二氧化硫的吸收剂201110230570.6一种用复合脱碳溶液捕集混合气体中二氧化碳的方法ZL200310105015.6脱除二氧化碳中微量乙烯吸附剂ZL03238678.8吸附精馏提纯二氧化碳装置AL200810010905.1吸附精馏技术提纯二氧化碳装置US7,754,102B2 METHOD FOR RECLAIM OF CARBON DIOXIDE AND NITROGEN FROM BOILER FLUE GASZL200710101478.3锅炉烟道气回收净化注井采油装置ZL200710011508.1一种回收废气中二氧化碳用复合脱碳溶液ZL200720011443.6锅炉烟道气加压吸收二氧化碳液化驻京采用装置ZL200920013376.0锅炉烟道气回收二氧化碳液化注井采油装置ZL200920013375.6锅炉烟道气回收全气态注井采油装置ZL200720011439.X锅炉烟道气加压吸收二氧化碳气态注井采油装置ZL200720011438.5蒸汽二氧化碳氮气联注井采油装置四、规模与投资、成本估算:装置规模年产20万吨CO2五、提供技术的程度和合作方式:许可使用六、配图:低浓度二氧化碳富集提纯工艺流程吸附精馏法精制二氧化碳工艺流程七、产业化程度:产业化阶段。
二氧化碳捕集与封存成本估算
二氧化碳捕集与封存成本估算一、假想项目在我国,化石燃料主要用于电力、交通运输和化工等行业。
而交通运输业用能较分散,不易大规模捕集二氧化碳;所以,电力和化工是我国控制二氧化碳排放量的重点行业。
由于海洋封存还仅停留在实验室研究阶段,在本文中也未考虑,仅考虑EOR(强化石油开采)、ECBM(强化煤层气开采)和Aqufier(深部盐水层封存)。
本文共假想了8 个中国CCS 项目。
这些CCS 项目有如下假设:1. 原料均为煤;2. 所有CCS 项目都采用燃烧后脱碳技术,吸收剂为MEA;3. 国内燃煤机组的运行小时数为5500 小时,即负荷运行系数为5500/(24×365)=0.63;4. 合成氨厂负荷运行系数为0.85;5. 燃煤电厂的CO2 排放因子为0.81kg/KWh,合成氨厂的CO2 排放因子为3.8t/t 氨;6. 采用管道运输CO2;7. EOR和ECBM的封存量不大于现行项目的最大封存量,100Mt/y,深部含盐水层封存则不受此限制。
表1假想ccs项目注释:EOR二、CCS 项目成本分析2.1总论CCS 项目按照过程可分为捕集、压缩、运输和封存四个主要过程。
有些文献也将压缩过程合并到捕集过程中。
IPCC、Hendriks、David等对CCS 项目进行了经济性分析,本文将主要参考这些研究成果对中国假想的CCS 项目进行成本分析。
Hendriks研究了燃烧后脱除CO2 的各种过程的碳捕集成本,得出:对于煤基合成氨厂,变换后的合成气要进行脱硫、脱碳处理而获得氢气,脱硫、脱碳剂均为MEA。
脱硫过程中,合成气中大约30-40%的CO2 也会随着H2S 和SO2 等硫化物一起脱除;而在随后的脱碳过程中60-70% 的CO2 会以纯CO2 的形式被脱除。
对于60 万吨合成氨厂,仅有52%的CO2 被捕集,所有的CO2 均可以来自脱碳过程产生的纯CO2,因此其捕集成本为4.7$/tCO2。
对于40 万吨合成氨厂,有78%的CO2 要被捕集,假定65%的CO2 来自脱碳过程产生的纯CO2 气,其余13%的CO2 来自脱硫尾气,即CO2 和硫化物的混合气。
二氧化碳捕集、利用与封存技术20160404
二氧化碳捕集、利用与封存技术20160404二氧化碳捕集、利用与封存技术调研报告一、调研背景为减缓全球气候变化趋势,人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作,从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效地减少以二氧化碳为主的温室气体排放的解决途径。
中国作为一个发展中国家,在自身扔面临发展经济、改善民生等艰巨情况下仍然对世界做出了到2020年全国单位国内生产总值CO2放比2005年下降40%至45%的承诺,这将会给中国的能源结构产生深渊的影响,也将会给经济发展带来一场深刻的变革。
二、CCUS技术与CCS技术对比CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段。
潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造种,例如石油和天然气田、不可开采的煤田以及深盐沼池构造),海洋封存(直接释放到海洋水体中或海底)以及将CO2固化成无机碳酸盐。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)技术是CCS技术新的发展趋势,即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。
与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。
中国的首要任务是保障发展,CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的,中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。
三、二氧化碳主要捕集方法目前主流的碳捕集工艺按操作时间可分为3类———燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集(燃烧中捕集)。
三者个有优势,却又各有技术难题尚待解决,目前呈并行发展之势。
燃烧前捕集技术以煤气化联合循环(IGCC)技术为基础,先将煤炭气化呈清洁气体能源,从而把二氧化碳在燃烧前就分离出来,捕进入燃烧过程。
碳捕获封存技术背景、技术现状、投资成本、和典型案例
碳捕获封存技术背景、技术现状、投资成本、和典型案例全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:碳捕获封存技术是一种应对气候变化和减少二氧化碳排放的关键技术。
随着全球气候变暖的加剧,人们越来越意识到需要采取行动来减少温室气体的排放。
碳捕获封存技术就是其中一种重要的解决方案。
碳捕获封存技术的背景可追溯到20世纪70年代,在当时的一些石油开采工程中,人们就开始尝试将二氧化碳从天然气中分离出来并封存起来。
随着技术的不断发展,碳捕获封存技术逐渐成为了一项重要的环保技术。
它通过将排放的二氧化碳捕获并封存在地下储层中,有效减少了大气中的温室气体含量,降低了对环境的影响。
目前,碳捕获封存技术已经在全球范围内得到广泛应用。
许多工业企业和电力公司都在积极推进碳捕获封存项目,以减少二氧化碳排放并满足政府的环保标准。
技术现状方面,目前的碳捕获封存技术分为气体捕获、传输和储存三个阶段。
捕获阶段主要采用化学吸收、物理吸附和膜分离等技术,传输阶段通过管道输送将二氧化碳输送到封存地点,而储存阶段则是将二氧化碳封存在地下岩层或盐水层中。
投资成本是推动碳捕获封存技术发展的关键因素之一。
目前,碳捕获封存项目的投资成本较高,主要原因包括设备采购、运营和维护成本。
不过随着技术的不断进步和市场的发展,碳捕获封存技术的投资成本也在逐渐下降。
政府的政策支持和财政补贴也为碳捕获封存项目提供了资金上的支持。
典型案例中,例如欧洲碳捕获封存联盟(ECS)是一个在欧洲发起的碳捕获封存项目,旨在推动碳捕获封存技术的发展和应用。
该项目通过合作伙伴关系和技术创新,成功开展了多个碳捕获封存项目,为欧洲地区的减排工作做出了积极贡献。
美国的碳捕获封存示范项目(CCS)也是一个成功的案例,通过政府和企业的合作,该项目已实现了多个碳捕获封存设施的建设,为减少温室气体排放做出了重要贡献。
碳捕获封存技术是一个重要的环保技术,有着广阔的市场前景和发展空间。
随着技术的不断进步和投资的加大,碳捕获封存技术将会在未来发挥越来越重要的作用,为全球环保事业做出更大的贡献。
海洋贮藏CO2的基本知识
引言海洋封存二氧化碳,是控制化石燃料燃烧导致气候变化的有效手段。
本报告阐明了二氧化碳海洋封存的基本原理,简要叙述了有关二氧化碳海洋封存的科学领域,以及论述了二氧化碳海洋封存的环境影响。
本报告也描述了在利用海洋封存限制大气二氧化碳浓度上升前需要进一步开展的研究。
可通过多种方式利用天然碳储层降低人为二氧化碳排放对大气的影响。
在3个主要的天然碳储层中,海洋碳储层的储量到目前为止是最大的。
海洋碳储层的储量比陆地碳储层高出数倍,而陆地碳储层的储量大于大气碳储层的储量。
然而,目前仅大气碳储层承受化石燃料燃烧排放的二氧化碳的全部负荷,这就引起人们关注气候变化。
目前,人们已开发了增强陆地碳汇的方法,例如增加造林面积,而且,人们正在验证利用天然(地下)储层封存二氧化碳的方法。
由于海洋碳封存的过程非常复杂,因此,增强海洋碳封存能力的方法的效率并不显著。
然而,利用海洋碳储层储存(或封存)碳的潜力是巨大的。
当不考虑是否采取额外的人为干涉活动时,海洋确实是大气层中二氧化碳的主要吸收汇。
利用海洋碳储层封存二氧化碳的方法至少有两种:1)从大规模工业点源捕集二氧化碳并把二氧化碳直接注入深海;2)通过添加营养素使海洋肥化来增强大气二氧化碳的提取。
如果二氧化碳排放量与气候变化之间的关系得到证实,则应在较长时期内减少二氧化碳的排放量。
然而,当减少二氧化碳的排放量时,利用该两种方法的确能够提供争取时间的途径。
上述两种方法在有关海洋肥化方面仍存在极大的不确定性。
把二氧化碳注入深海的相关科学研究虽然仍需进一步完善,但却易于理解。
为此,本报告重点在于论述海洋封存二氧化碳的第一种方法(简要描述海洋肥化,见附录)。
自从1995年以来,国际能源署温室气体研究与开发项目组已组建了多个国际专家小组。
这些专家组研究了有关深海二氧化碳注入的知识。
专家组的主要目标,是确定需要开展的研究领域,以及确保充分利用有效信息来推测海洋肥化的利益和影响。
最终,专家组重点研究4个主题:1)海洋环流;2)环境影响;3)国际合作与关注项目;3)实践与试验方法。
碳捕集与封存技术的经济性分析
碳捕集与封存技术的经济性分析关键信息项:1、碳捕集与封存技术的成本构成设备购置成本:____________________________运营维护成本:____________________________能源消耗成本:____________________________人力成本:____________________________2、收益来源碳交易市场收益:____________________________政策补贴:____________________________潜在的环境效益转化收益:____________________________ 3、经济评估指标投资回收期:____________________________内部收益率:____________________________净现值:____________________________4、风险因素技术成熟度风险:____________________________政策变动风险:____________________________市场价格波动风险:____________________________11 引言碳捕集与封存技术作为应对全球气候变化的重要手段之一,其经济性分析对于该技术的广泛应用和推广具有重要意义。
本协议旨在对碳捕集与封存技术的经济性进行全面、深入的分析,为相关决策提供科学依据。
111 碳捕集与封存技术概述碳捕集与封存技术是指将工业和能源生产过程中产生的二氧化碳分离、捕获,并通过运输将其封存到地下地质构造或海洋等场所,以实现减少大气中二氧化碳排放的目的。
112 技术分类目前常见的碳捕集技术包括燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集等;封存方式主要有地质封存、海洋封存和矿化封存等。
12 碳捕集与封存技术的成本构成分析121 设备购置成本这是实施碳捕集与封存技术的初始投资之一,包括二氧化碳捕集设备、压缩设备、运输管道、封存设施等的采购费用。
中国合成氨工业CO2排放现状及点源分布特征分析
些企业也已经开始考 虑 进 行 “气 改 煤”技 改 工 程,比
如 鲁 西 化 工 、石 家 庄 正 元 化 肥 等 。 因 此 ,我 国 合 成 氨
工业在未来仍将会 以 煤 制 合 成 氨 产 能 为 主,且 产 能
比例必将继续上升,因 此 对 煤 制 合 成 氨 生 产 中 产 生
的 CO2进行减排研究将是今后的重点之一。
图2 2009年我国各省合成氨工业 CO2排放情况
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图 3 2005、2009 年 我 国 不 同 产 能 规 模 合 成 氨 企 业 的 产 能 比 例
赵晏强等 中国合成氨工业 CO2排放现状及点源分布特征分析
表 2 2009 年 我 国 不 同 产 能 规 模 合 成 氨 企 业 的 数 量 分 布
摘 要 控制 CO2的排放已成为当前人类面临的重大问题,而 对 合 成 氨 工 业 实 施 节 能 减 排 是 实 现 中 国 CO2减 排 目 标 的 重 要 手 段之一。在对中国合成氨企业的产能、产量数据进行调研的基础上,对合成氨工 业 的 CO2排 放 现 状 和 点 源 分 布 进 行 了 分 析 ,并 对 中 国合成氨工业 CO2封存与捕获的前景进行了探讨。 关 键 词 合 成 氨 CO2 排 放 量 点 源 碳 捕 获 与 封 存
二氧化碳利用成本
二氧化碳利用成本
二氧化碳利用成本因利用方向不同而异。
例如,二氧化碳可以用于生产燃料、化肥、塑料等。
目前,二氧化碳的工业化利用已经有几十年历史,并且颇具规模。
在中国,预计至2030年,CO2捕集成本为90~390元/吨,2060年为20~130元/吨;CO2管道运输是15~50元/吨。
二氧化碳还可以用于地下储存和封存(CCS),以减少温室气体排放。
根据国际能源署(IEA)的数据,到2050年,全球CCS市场规模可能达到1,400亿美元以上。
但是,CCS技术仍处于发展阶段,需要进一步研究和开发才能实现商业化应用。
随着技术的不断进步和政策的支持,二氧化碳利用的成本将会逐渐降低,这将有助于推动低碳经济的发展并应对气候变化的挑战。
ccs论文
华北电力大学CO2捕集与封存题目:CO2分离方法简介及改进专业:热能与动力工程班级:研动1025姓名:王雪彩学号:1102202064目录0.引言 (3)1.论文的研究背景 (3)1.1温室气体的分类及对温室效应的贡献 (3)1.2我国CO2的排放现状 (4)1.3目前我国CO2减排的主要措施 (5)2.目前主要的脱碳措施及对比 (5)2.1燃烧后脱碳 (5)2.2燃烧前脱碳 (5)2.3富氧燃烧捕集 (6)2.4CO2捕集技术路线对比 (6)3.氧气气化的IGCC与CO2分离一体化 (7)3.1整体化煤气化联合循环IGCC系统简介 (7)3.2氧气气化的IGCC与CO2分离一体化相结合 (8)4.现存问题及结论 (8)参考文献 (10)附表1、我国主要动力用煤的有关数据 (11)附表2、动力煤种燃烧生成的CO2排放量 (12)CO2分离方法简介及改进摘要:介绍目前实现CO2分离的主要途径,并指出整体煤气化联合循环(简称IGCC)与CO2分离液化一体化相结合的技术路线是实现能源梯级利用及CO2减排的有效措施,也是未来新建电厂的主要发展趋势。
该系统采用压缩—氨吸收式制冷方法液化CO2,既利用了动力系统的余热,又制出一定温度的冷量。
利用余热吸收制冷,使得CO2分离液化一体化,减少液化CO2的压缩功。
此方法实现了CO2分离和压缩过程的节能优化且采用制冷循环可以使系统效率提高2个百分点以上。
关键词:整体煤气化联合循环;CO2分离液化一体化;能量梯级利用;压缩功;系统效率Abstract:The currently main way to realize CO2separation is introduced and pointing out that the technology route of integrated gasification combined cycle (IGCC) and CO2 separation liquefaction integration is effective measures to achieve energy cascade utilization and reduce the emissions of CO2, which is also the future main trend of development of new power plants. The system adopts compressed - ammonia absorption refrigeration method to liquefied CO2, which not only uses waste heat of the power system, but also makes cooling quantity of certain temperature. Using waste heat absorption refrigeration makes the integration of separation and liquefaction of CO2, reducing the compression work of liquefied CO2. This method realizes energy-saving optimization of the process of CO2 separation and compression, adopting refrigeration cycle, the system efficiency can be increased by above 2 percentage points.Keywords:integrated gasification combined cycle;CO2separation liquefaction integration;energy cascade utilization;compression work;system efficiency0.引言减缓温室效应是21世纪环境和能源科学所面临的共同难题。
碳捕获封存技术背景、技术现状、投资成本、和典型案例
碳捕获与封存技术(Carbon Capture and Storage,简称CCS)是当今全球应对气候变化的重要手段之一。
随着工业化进程的加速,温室气体排放量不断增加,气候变化问题日益严重。
为了实现减排目标,各国都在积极探索和推广碳捕获与封存技术,以减少温室气体对环境的影响。
一、技术背景碳捕获与封存技术是指将排放到大气中的二氧化碳通过捕获技术将其从烟道气中分离出来,再通过管道或船舶将其运输到地下岩层,利用地质构造和岩层的特性,将二氧化碳长期封存在地下岩层中,以达到减少温室气体排放的目的。
二、技术现状目前,碳捕获与封存技术已经得到了广泛应用。
在工业领域,许多大型排放源都安装了碳捕获装置,如燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等。
这些装置可以将排放的二氧化碳分离出来,再通过压缩和液化等技术将其转化为液体或固体状态,以便于运输和储存。
在地质领域,一些国家和地区已经开展了碳捕获与封存试点项目,如美国的怀俄明州和加拿大的萨斯喀彻温省等。
这些项目通过将二氧化碳注入地下岩层,利用岩层的封闭性和压力等特点,将其长期封存在地下。
三、投资成本碳捕获与封存技术的投资成本较高,主要包括设备购置、运营维护、管道建设等方面。
据相关研究报告显示,碳捕获与封存的初始投资成本在每吨二氧化碳数百至数千元人民币之间,而每年的运营和维护成本在每吨二氧化碳数百至数千元人民币之间。
此外,还需要投入大量资金建设管道和运输设施,以确保二氧化碳能够被安全、高效地运输到储存地点。
四、典型案例1. 美国的怀俄明州碳捕获与封存项目:该项目是全球最大的碳捕获与封存项目之一,将燃煤电厂排放的二氧化碳捕获后注入地下岩层,以减少温室气体对环境的影响。
该项目已经运行多年,并取得了良好的减排效果。
2. 欧洲的CO2RE叉车项目:该项目旨在开发一种能够将二氧化碳排放量减少70%以上的叉车技术。
通过采用先进的发动机技术和碳捕获技术,该项目的目标是将叉车尾气中的二氧化碳排放量大幅降低。
碳捕集与封存技术(CCS)成本及政策分析
1前言当前,减排CO2的呼声日益高涨,其主要排放源是化石燃料的使用。
根据国际能源署(IEA)的统计,2008年世界能源需求中,化石能源占到约80%的比例[1]。
由于煤炭利用的成本比石油、天然气低很多,且从全球能源储量分布情况来看煤炭资源较为丰富,因此,可以肯定未来一段时期内煤炭利用总量仍将持续增长。
特别是像中国、印度等国家煤炭比例占绝对优势,经济的快速增长及对能源安全的考虑都将促进对煤炭的利用。
在未来相当长的时间内,我国的一次能源仍将以煤为主。
近年来,国内用于发电的煤炭量占到煤炭消耗总量的一半以上。
燃煤发电企业作为CO2排放的重要来源之一,面临的环保压力逐年增大。
在这种形势下,国内相关企业、研究机构积极致力于燃煤发电领域各种CO2减排技术的研究,包括燃烧前碳捕集、燃烧后碳捕集及纯氧燃烧等。
其中,燃烧前碳捕集技术在电力行业中主要应用于整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂。
IGCC发电技术被认为是目前世界上最清洁的燃煤发电技术,其粉尘、SO2、NO x等污染物接近零排放。
目前,美、欧、日均已建成IGCC示范电站,并拟在示范成功之后逐步推广。
IGCC发电技术不仅具有燃料来源广、发电效率提升空间大等优点,而且可以实现燃烧前脱除CO2,以较低的成本实现CO2减排。
在未来减排温室气体,应对全球气候变化的过程中,IGCC具有广泛的应用前景。
本文以从IGCC电站捕集CO2,并通过管道运输至油田用于强化采油为例,分析得出IGCC电站进行碳捕集与封存(CCS)的CO2减排成本,提出CCS 在中国推广应用的相关政策建议。
2案例分析2.1IGCC电站CO2减排成本在本文的案例分析中,IGCC电站设计输出功率为400MW级,整个系统主要包括空分单元、气化单元、净化单元及动力单元,所选用设备均基于现有技术,气化炉选用水煤浆气化技术,燃气轮机选用F级燃机,粗煤气净化采用湿法净化工艺,空分系统选用独立的低压空分系统。
在进行经济性估算时,假设电厂建设周期为3年,从2007年1月开始碳捕集与封存技术(CCS)成本及政策分析张建府(中国华能集团绿色煤电有限公司,北京100098)摘要当前,减排CO2的呼声日益高涨。
碳捕集+概算
碳捕集+概算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:碳捕集是一种重要的环境保护技术,通过吸收二氧化碳等温室气体,减少其在大气中的浓度,从而减缓全球气候变化的速度。
碳捕集技术可以分为物理法、化学法和生物法等多种类型,目前已在各个领域得到广泛应用。
碳捕集技术的重要性在于:一方面,全球气候变化已成为当今社会的一大挑战,气温升高、极端天气频发等问题已经给人类社会带来了严重的影响,碳捕集技术可以有效减缓和遏制气候变化的速度;碳捕集技术也可以为各行各业提供新的商机和发展机遇,促进经济可持续发展。
在碳捕集技术的实施过程中,概算是至关重要的一环。
概算是指在项目启动之初,对项目涉及的资源、成本、工期等方面进行初步测算和估算,以确定项目的总体规模和预期投入。
概算是项目管理的重要工具,可以帮助项目组织制定合理的预算和计划,确保项目按时按质完成。
碳捕集项目的概算工作需要考虑以下几个方面:1. 碳捕集设备及工艺方案:在概算中,需要对碳捕集设备和工艺方案进行评估和比较,确定最适合项目需求的方案。
不同的碳捕集技术有不同的成本和效率,需要根据项目实际情况进行选择。
2. 项目规模和位置:项目规模和位置也是影响概算的重要因素。
不同规模的碳捕集项目有不同的投资和运营成本,而项目的位置也会影响项目建设和运营的难易程度及成本。
3. 资金来源和投资回报:在概算中,需要考虑项目的资金来源和投资回报。
碳捕集项目通常需要较大的投资,如何吸引投资者和确保项目的盈利能力是概算的重要内容。
4. 管理和运营成本:除了建设投资外,碳捕集项目的管理和运营成本也是需要考虑的因素。
在概算中要对管理和运营成本进行合理估算,确保项目的可持续发展。
5. 环保要求和法规风险:碳捕集项目涉及环境保护和气候变化议题,需要遵守相关环保法规和要求。
在概算中需要考虑环保要求对项目造成的风险和成本影响。
碳捕集技术的应用对于减缓气候变化、保护环境和促进经济可持续发展具有重要意义。
在碳捕集项目的实施过程中,概算是一个重要的工具,可以帮助项目组织制定合理的预算和计划,确保项目的顺利实施和运营。
碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)
碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)CCS碳捕捉,就是捕捉释放到大气中的二氧化碳,压缩之后,压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。
吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。
在世界石油会议(WPC)上,能源行业的老总们都热切希望把它当作一个解决气候将变暖的方案。
但是,技术瓶颈仍然存在,大规模发展的价格依然昂贵,让项目进行困难重重。
一个经常被谈及的可能性就是碳捕捉和封存(Carbon capture and storage,简称CCS),也就是把二氧化碳深埋于地下。
能源公司对这项技术有着很高的期望。
但是有两个问题。
其一是没人知道这项技术是不是真的那么管用(或者说,是不是深埋的二氧化碳不会泄露)。
另外一点便是虽然我们还不知道效果如何,可以肯定的一点是CCS 技术很贵--它高昂的成本甚至使替代能源都显得十分具有吸引力。
原理“捕捉”碳并不难。
二氧化碳和胺类物质发生反应。
二者在低温情况下结合,在高温中分离。
这样,可以使电厂产生的废气在排放前通过胺液,分离出其中的二氧化碳;之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳。
更好的方法是使煤和水发生反应,产生一种二氧化碳和氢气的混合物。
在这种混合物中二氧化碳含量比一般电厂废气中的更高,所以更容易分离。
之后燃烧的就是纯氢气了。
这套处理工序成本很高,但没有证据表明这个方法是没有效果的。
丹麦一家使用单乙醇胺做二氧化碳吸收剂的实验厂已经运行了两年。
法国的阿尔斯通公司一所设在威斯康星的使用氨水捕捉碳的实验基地也即将建成完工。
真正麻烦的是下一个步骤。
二氧化碳的需要长期埋藏,因此必须达到很多要求。
要成功地封存二氧化碳,需要一块地下1000米以下的岩体。
在这样的深度,压力将二氧化碳转换成所谓的“超临界流体”,而在这样的状态下二氧化碳才不容易泄露。
另外,这片岩体还要有足够多的气孔和裂缝来容纳二氧化碳。
最后,还需要一块没有气孔和裂缝的岩层防止泄露。
碳捕集的十大应用场景与成本介绍
1钢铁碳捕集成本:20-194美元 / t CO₂高炉炼铁是现代炼铁的主要方法,其产量占世界生铁总产量的95%以上。
高炉煤气(BFG)是高炉炼铁过程产生的副产品,产量巨大。
BFG的主要成分为20%~28%的CO、17%~25%的CO2、50%~55%的N₂和1% ~5%的H₂。
适用于钢铁BFG碳捕集的技术,根据气体分离方式不同,可分为化学吸收法、物理吸附法和膜分离法。
总体上,化学吸收法捕集率易获得高捕集率和高纯度的CO₂产品气,但涉及工艺复杂;膜法难以同时达到高捕集率和高纯度,但具有工艺简单等优点;吸附法处理大气量时具有设备占地面积大等缺点。
对于不同捕集情景下具体工艺的选择,还需要考虑技术、经济和环保等多种因素的影响。
碳捕集工艺在BFG中具有不同的适用性和经济性,对于BFG热值的影响主要反映在获得CO₂产品的纯度和CO₂捕集率的差异。
在相同BFG原料气量条件下,这些差异决定了不同的碳捕集量和处理后不同的热值提升幅度; 在相同碳捕集量的条件下,这些差异决定了原料BFG的需求量以及处理后热值提升的幅度; 在BFG和焦炉煤气(COG)等高热值气体混合后捕集的条件下,这些差异决定了BFG和COG等混合的比例。
2工业碳捕集目前全球碳捕集与封存技术的公开数量已达3000 项以上,石油化工行业是碳捕集与封存技术的主要应用领域,排放、成本、效率和能耗是该技术创新的主要着力点。
从国际发展布局看,中美两国是碳捕集与封存技术创新和应用大国,其技术发展兴起于装备领域,发展脉络历经生物技术、燃料与燃烧工艺技术、回收再利用技术、量化控制技术,逐步发展到目前最为热门的碳足迹、碳捕集与封存技术。
碳捕集与封存技术经历了导入期、成长期、成熟期和稳定期,未来随着全球低碳政策的大量出台,以及碳税、碳交易制度的逐步成熟,碳捕集与封存技术可能会迎来其第二轮的快速增长。
碳捕集与封存技术的研究可为工业用能结构优化和绿色低碳转型提供一定的借鉴。
中国二氧化碳捕集利用与封存发展潜力及发展建议分析
中国二氧化碳捕集利用与封存发展潜力及发展建议分析二氧化碳(CO2)捕集利用与封存(CCUS)是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来,直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。
一、全球CCUS发展潜力全球陆上理论封存容量为6~42万亿吨,海底理论封存容量为2~13万亿吨。
其中,中国地质封存潜力约为121~413百亿吨;亚洲(除中国)地质封存潜力约为49~55百亿吨;北美地质封存潜力约为230~2153百亿吨;欧洲地质封存潜力约为50百亿吨;澳大利亚地质封存潜力约为22~41百亿吨。
经过2018年45Q税收抵免政策的修订,每吨CO2的补助金额得到大幅提升。
其中,CO2地质封存的补贴价格由25.70美元/吨CO2递增至50.00美元/吨CO2,非地质封存的补贴价格由15.29美元/吨CO2递增至35.00美元/吨CO2。
二、中国CCUS发展潜力在碳中和目标下,2030年中国CCUS减排需求为0.2~4.08亿吨,2050年6~14.5亿吨,2060年10~18.2亿吨;其中,火电行业是当前中国CCUS示范的重点,预计到2025年煤电CCUS减排量将达到0.06亿吨/年。
预计到2060年,中国CCUS减排贡献需求为14.1亿吨/年,其中,BECCS减排贡献需求为4.5亿吨/年,DACCS减排贡献需求为2.5亿吨/年,水泥减排贡献需求为2.0亿吨/年,气电减排贡献需求为0.6亿吨/年,煤电减排贡献需求为3.5亿吨/年,钢铁化工减排贡献需求为1.0亿吨/年。
在CO2地质利用与封存技术类别中,CO2强化咸水开采(CO-EWR)技术可以实现大规模的CO2深度减排,理论封存容量高达24170亿吨;在目前的技术条件下,CO2-EOR和CO2-EWR可以开展大规模的示范,并可在特定的经济激励条件下实现规模化CO2减排。
CCUS的成本主要包括经济成本和环境成本,经济成本包括固定成本和运行成本,运行成本主要涉及捕集、运输、封存、利用这四个主要环节。
碳捕集与封存技术_CCS_成本及政策分析_张建府
1 前言 当 前 , 减 排 CO2 的 呼 声 日 益 高 涨 , 其 主 要 排 放
源 是 化 石 燃 料 的 使 用 。 根 据 国 际 能 源 署 (IEA) 的 统 计 ,2008 年 世 界 能 源 需 求 中 , 化 石 能 源 占 到 约 80% 的 比 例[1]。 由 于 煤 炭 利 用 的 成 本 比 石 油 、 天 然 气 低 很多,且从全球能源储量分布情况来看煤炭资源较 为丰富,因此,可以肯定未来一段时期内煤炭利用 总量仍将持续增长。 特别是像中国、印度等国家煤 炭比例占绝对优势,经济的快速增长及对能源安全 的考虑都将促进对煤炭的利用。 在未来相当长的时 间内,我国的一次能源仍将以煤为主。
的大港油田用于强化采油,在增产原油的同时实现
CO2 的 部 分 埋 存 。 CO2 管 道 运 输 费 用 主 要 包 括 管 道 工 程 投 资 及 运
行维护费用,由于运输距离较短,无需设置中间增
压 站 。 当 IGCC 电 站 碳 捕 集 率 为 90%时 ,CO2 捕 集 量 为 7766.28t/d,管 道 年 均 利 用 率 取 80%,则 CO2 年 运 输 量 为 2.27Mt。 管 道 运 输 成 本 计 算 结 果 见 表 2[3~5]。
本 文 以 从 IGCC 电 站 捕 集 CO2, 并 通 过 管 道 运 输 至 油 田 用 于 强 化 采 油 为 例 , 分 析 得 出 IGCC 电 站 进 行 碳 捕 集 与 封 存(CCS)的 CO2 减 排 成 本 ,提 出 CCS 在中国推广应用的相关政策建议。 2 案例分析 2.1 IGCC 电 站 CO2 减 排 成 本
二氧化碳收集与封存的源汇匹配模型
2. 1 设计思路
下以概率 1 改进至问题的最优解, 本模型采用与贪
CCS 源汇匹配问题不仅需要处理许多与经济 技术参数相关的非空间的数据, 还需要考虑与地理 因素相关的空间数据。可以说, 基于空间数据的空间
ICSNSN11120202022300N54
清华大学学报 (自然科学版) J T singhua U n iv (Sci & T ech) ,
2009 年 第 49 卷 第 6 期 2009, V o l. 49, N o. 6
二氧化碳收集与封存的源汇匹配模型
31 34 9102912, 916
912
清 华 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
在于算子矩阵的编码、适应度函数的确定以及算子 矩阵的合格性检验。限于文章的篇幅, 这里对具体的 算法设计不做详细的说明。
3 应用实例
本文选择河北省的 41 个大中型电厂和 67 个不 同类型的封存汇进行模拟, 模拟结果见图2 和图3 所 示。
2009, 49 (6)
T1
T2
∑ ∑ cij =
C 1ij +
C 2ij (1 + r) - .t
(3)
t= 0
t= 0
其中: C 1ij 指在 CCS 系统建设和运行不重复发生的
成本部分, 主要指 CCS 系统的收集设备投资、压缩
设备投资、管道输送设备投资、注入井和回收井投资
等; C 2ij 是指 CCS 系统建设和运行中的每年都要重 复发生的成本部分, 主要指CO 2 的收集成本、压缩成 本、输送成本、注入成本以及各初始投资部分的运营
二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南(试行)
附件二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南(试行)Technical Guideline on Environmental Risk Assessment for Carbon Dioxide Capture,Utilization and Storage(on Trial)目次前言 (5)1总则 (6)1.1适用范围 (6)1.2规范性引用文件 (6)1.3术语与定义 (6)2环境风险评估工作程序 (7)2.1评估流程 (7)2.2评估范围 (8)3主要环境风险源 (8)3.1捕集环节的环境风险源 (8)3.2运输环节的环境风险源 (9)3.3地质利用与封存环节的环境风险源 (9)4环境风险受体 (10)5确定环境本底值 (10)6环境风险评估 (10)6.1环境风险可能性界定 (10)6.2影响界定 (10)6.3环境风险水平评估 (11)7环境风险管理 (11)前言为贯彻落实《关于加强碳捕集、利用和封存试验示范项目环境保护工作的通知》(环办[2013]101号)要求,规范和指导二氧化碳捕集、利用与封存项目的环境风险评估工作,制定本指南。
本指南以当前技术发展和应用状况为依据,规定了一般性的原则、内容以及框架性程序、方法和要求,可作为二氧化碳捕集、利用和封存环境风险评估工作的参考技术资料。
本指南为首次发布,将根据环境管理要求及技术发展情况适时修订。
本指南由环境保护部科技标准司组织制定。
本指南主要起草单位:环境保护部环境规划院、中国科学院武汉岩土力学研究所、环境保护部环境工程评估中心和中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。
本指南自2016年7月1日起实施。
本指南由环境保护部解释。
1总则1.1适用范围本指南适用于陆上新建或改扩建二氧化碳捕集、地质利用与地质封存项目的环境风险评估,不适用于二氧化碳化工利用和生物利用项目的环境风险评估。
1.2规范性引用文件本指南引用下列文件中的条款,凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本指南。
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二氧化碳捕集与封存成本估算一、假想项目在我国,化石燃料主要用于电力、交通运输和化工等行业。
而交通运输业用能较分散,不易大规模捕集二氧化碳;所以,电力和化工是我国控制二氧化碳排放量的重点行业。
由于海洋封存还仅停留在实验室研究阶段,在本文中也未考虑,仅考虑EOR(强化石油开采)、ECBM(强化煤层气开采)和Aqufier(深部盐水层封存)。
本文共假想了8 个中国CCS 项目。
这些CCS 项目有如下假设:1. 原料均为煤;2. 所有CCS 项目都采用燃烧后脱碳技术,吸收剂为MEA;3. 国内燃煤机组的运行小时数为5500 小时,即负荷运行系数为5500/(24×365)=0.63;4. 合成氨厂负荷运行系数为0.85;5. 燃煤电厂的CO2 排放因子为0.81kg/KWh,合成氨厂的CO2 排放因子为3.8t/t 氨;6. 采用管道运输CO2;7. EOR和ECBM的封存量不大于现行项目的最大封存量,100Mt/y,深部含盐水层封存则不受此限制。
表1假想ccs项目注释:EOR二、CCS 项目成本分析2.1总论CCS 项目按照过程可分为捕集、压缩、运输和封存四个主要过程。
有些文献也将压缩过程合并到捕集过程中。
IPCC、Hendriks、David等对CCS 项目进行了经济性分析,本文将主要参考这些研究成果对中国假想的CCS 项目进行成本分析。
Hendriks研究了燃烧后脱除CO2 的各种过程的碳捕集成本,得出:对于煤基合成氨厂,变换后的合成气要进行脱硫、脱碳处理而获得氢气,脱硫、脱碳剂均为MEA。
脱硫过程中,合成气中大约30-40%的CO2 也会随着H2S 和SO2 等硫化物一起脱除;而在随后的脱碳过程中60-70% 的CO2 会以纯CO2 的形式被脱除。
对于60 万吨合成氨厂,仅有52%的CO2 被捕集,所有的CO2 均可以来自脱碳过程产生的纯CO2,因此其捕集成本为4.7$/tCO2。
对于40 万吨合成氨厂,有78%的CO2 要被捕集,假定65%的CO2 来自脱碳过程产生的纯CO2 气,其余13%的CO2 来自脱硫尾气,即CO2 和硫化物的混合气。
因此40 万吨合成氨厂的CO2 捕集费用为:(65%×4.7+13%×56.6)/(65%+13%)=13.4 $/tCO2David对CO2 压缩、运输和封存等进行了深入研究。
本文利用David[4]的公式对我国假想CCS 项目压缩、运输和封存等过程的成本进行了分析。
压缩过程假定初压0.1MPa,终压15MPa;分六级压缩,分别为:0.1MPa-0.24MPa,0.24MPa-0.56MPa,0.56MPa -1.32MPa,1.32MPa-3.12MPa,3.12MPa-7.38MPa,7.38MPa-15MPa;前5 级为压气机做功,最后一级为压缩泵做功;电价为0.069$/kWh。
运输过程中国产化因子取0.8,地形因子取1.1。
封存过程中,井口温度假定为15℃,井口压力假定为11.5MPa,地壳温升梯度为25℃。
EOR 和ECBM 注入井直径为0.059m,深部盐水层注入井直径为0.1m。
对于EOR、ECBM 和深部盐水层的储层特性假定如下表这8 个CCS 项目2005 年的各过程估算成本列于表4。
图4 显示各CCS 项目捕集和封存单位CO2 成本,图5 显示CCS 项目各过程成本比例分配。
从这些图表中不难发现:1. 单位CO2 捕集成本随排放气体中CO2 的浓度增大而减小。
合成氨厂能排放出高浓度CO2气体和纯CO2 气体,而燃煤电站排放的烟气中CO2 含量一般不到15%;所以合成氨厂比燃煤电厂的单位CO2 捕集成本低很多,仅从纯CO2 气体中捕集的低捕集率合成氨厂比高捕集率合成氨厂的单位CO2 捕集成本也要低不少。
2. 单位CO2 压缩成本一般随总压缩量增大而减少,但相差不大。
3. 单位CO2 运输成本一般随运输距离增大而增大,随总运输量的增大而减少。
4. 单位CO2 封存成本随封存地点的地质条件不同而差异很大,一般在同一封存地点随总封存量的增大而减少。
5. 总处理量相同条件下,负荷运行系数越高,单位时间处理量越小,初期投资越小,因此单位CO2 压缩、运输和封存成本越低。
6. 单位CO2 捕集成本在整个CCS 项目成本中所占比例很大。
如能有效降低捕集成本,则可大幅度缩减CCS 费用,因此应大力发展我国大规模、高效、低成本CO2 捕集技术。
合成氨厂较燃煤电厂的CCS 项目费用低很多,因此从经济性方面考虑,中国应首先从合成氨厂开展CCS 示范项目。
7. 减小运输距离、增大总处理量和提高负荷运行系数也可减小CCS 项目单位CO2 处理成本。
2.2运输成本分析三、国家政策预期任何一项新生技术,都将经历示范、扩大规模和商业化三个阶段。
在不同阶段,政府需要采取相应的措施促进该技术的快速发展。
CCS 作为一项新生技术,其发展也必然会沿着这样的轨迹进行。
由于CCS 涉及到的捕获、运输和埋存等技术还不太成熟,技术可靠性和经济性不高,在中国的情况更是如此,这将导致开展CCS 的成本以及企业和公众对于CCS 项目的接受程度较低。
因此在CCS技术的示范阶段,政府需要制定相关政策,鼓励企业和科研机构在CCS 技术领域的科学研究;同时对若干个CO2 排放集中且数量较大、适于在未来开展CCS 的工业部门(如发电、合成氨等),选取条件较为成熟、开展CCS 成本较低的项目进行CCS 示范项目建设,为未来这些部门大规模开展CCS 提供早期的技术验证和经验积累。
通过示范项目的建设和运行,CCS 相关技术将不断成熟,同时也可验证CCS对于减排CO2 的有效性和可靠性。
在此阶段,政府需要通过各种政策手段,激励更多的企业投资CCS项目,逐步扩大CCS 的应用规模,以期能够借助于技术的学习效应和规模效应不断提高技术成熟度,降低CCS 的实施成本,使其参与完全开放的市场的竞争能力不断提高。
当CCS 发展到一定规模时,示范阶段和扩大规模阶段所取得的技术进步和经验积累等已经使CCS 具备比较强的市场竞争能力。
为了最大程度地实现CCS 的减排效果,政府应出台相关措施,为CCS 的商业化发展提供一个良好的商业环境,使企业在选择减排CO2 技术方案时更加倾向于开展CCS,并最终实现CCS 技术的商业化大规模应用。
以下针对CCS 发展的三个不同阶段,提出具体的政策建议。
3.1 加强对CCS 相关技术研究的支持CCS 作为一项有可能大规模减排CO2 的技术,对中国应对减排压力、实现可持续发展具有重要意义。
CCS 所涉及的CO2 捕获、运输和地质埋存等技术属于不同行业,如电力、石油等,要将这几项技术整合到一个CCS 示范项目中,是一项庞大的系统工程,仅依靠企业自身力量很难在短期内实现。
因此,应充分利用现有的科技支持计划对其发展进行有力支持。
借助国家863、973 项目,在较短的时间内实现CCS 各领域技术的突破,积极促成不同行业间企业的合作,建成若干有代表性的CCS 示范项目,为今后CCS 的发展积累宝贵经验。
3.2 对CCS 示范项目的建设提供财政补贴关于CCS 项目,以发电厂为例,建设和运行投资巨大;而且,由于各方面的技术尚未成熟,极大地增加了企业建设CCS 示范项目的投资风险;同时,CCS项目建设的高投资直接造成了CCS 电厂的发电成本较高,缺乏市场竞争力。
因此,需要依靠财政补贴实现电力行业CCS 的发展。
3.3 制定低碳电力配额标准除了对CCS 的发展提供财政补贴外,从欧洲发展风电产业的经验来看,中国发展CCS 的过程中还可以借鉴发电配额制的方法。
采用CCS 发电配额标准的方式,明确规定发电企业向电网所销售的电力中由CCS 发电项目发出电力的最低比例,用行政命令强行要求发电企业对其下属的发电项目的一部分开展CCS,CCS 发电项目所发电力的较高成本由电网的所有电力消费者均摊。
3.4 建立CCS 电力贸易体系由于中国的发电市场庞大,企业众多,并不是所有企业都有能力开展CCS,且不同的发电企业拥有不同的优势,进行CCS 的成本也有很大差距。
因此,在规定CCS 发电配额标准的同时,还需建立一个类似于CDM 碳交易机制的CCS 电力贸易体系,允许企业之间自由地进行CCS 电力认证的贸易,作为CCS 发电配额标准系统的辅助系统。
上面提出的几种政策对CCS 的发展产生作用的机理不同,力度和效果也不同。
在CCS 技术的示范阶段,由于此时技术还不成熟,还需要企业对技术进行长期的研发,并通过建设适当数量的CCS 示范项目,逐渐积累相关技术经验。
此时,就需要对CCS 技术研究进行政策上和资金上的支持。
同时,由于系统的复杂性和技术的不成熟,建设示范项目的投资风险较大,CCS 项目在与非CCS 项目竞争时也会明显处于劣势。
因此,需要提供一定的财政补贴,以降低建设CCS 示范项目的投资风险,并提高其产品的市场竞争力。
在扩大规模阶段,CCS 技术通常已经比较成熟,此时CCS 发展所面临的最重要的问题不再是技术,而是成本较高。
所以,此时政府可以重点采取财政补贴措施,降低企业投资风险,提高CCS 项目的经济性,提高企业投资CCS 项目的积极性。
同时,在此阶段,政府也可以配之以CCS 发电配额标准和CCS 电力贸易体系,用政策限定的方式推动CCS 从无到有、应用规模逐渐从小到大的发展。
在商业化阶段,经过扩大规模阶段技术的进一步发展和经验积累,CCS 已经成熟,政府已经无需继续为CCS 的发展提供财政补贴以提高其竞争能力。
此时,为了促使企业在选择新项目技术方案时更多应用CCS,CCS 发电配额标准及认证贸易体系仍将是一个有效的方法。
四、结论本文对假想的8 个中国CCS 项目进行了成本估算。
通过对比分析发现,单位CO2 捕集成本在整个CCS 项目成本中所占比例很大,是今后缩减CCS 费用的主攻方向。
因此应大力发展我国大规模、高效、低成本CO2 捕集技术,并应首先从捕集成本较低的合成氨厂开展CCS 示范项目。
同时,减小运输距离、增大总处理量和提高负荷运行系数也可减小CCS 项目单位CO2 处理成本。
尽管近几年国内外能源价格和汇率变动很大,但本文所得的2005 年CCS 成本比例还是具有一定时效性的,可作为推演CCS 成本的基础,以及CCS 成本定性分析的依据。