中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心仲平研究員講解了“中國(guó)碳捕集、利用與封存（CCUS）發(fā)展趨勢(shì)和路線圖”



首先感謝生態(tài)環(huán)境部邀請(qǐng)我來(lái)參加這個(gè)培訓(xùn)班，跟大家分享一下CCUS技術(shù)層面的一些工作。我們是科技部下屬的一類(lèi)事業(yè)單位，從事可持續(xù)發(fā)展等相關(guān)的工作，中心是目前國(guó)家科技計(jì)劃管理7家專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)之一，從事資源、環(huán)境、海洋、自然災(zāi)害等相關(guān)專(zhuān)項(xiàng)管理工作。CCUS作為重要的氣侯變化減緩技術(shù)，也是我們長(zhǎng)期關(guān)注的領(lǐng)域。從2006年前后開(kāi)始，我們代表科技部和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家政府開(kāi)展CCUS技術(shù)和能力建設(shè)的合作，開(kāi)展了大量的工作，主要側(cè)重于技術(shù)研發(fā)階段。非常高興能夠看到越來(lái)越多CCUS項(xiàng)目能夠從實(shí)驗(yàn)室、從原來(lái)的概念逐步變成一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目，真正在捕集、封存方面發(fā)展。


匯報(bào)共分5個(gè)部分


先介紹一下路線圖更新的背景，再?gòu)穆肪€圖的定位與愿景介紹，包括發(fā)展目標(biāo)，和早期機(jī)會(huì)與建議，以及未來(lái)從政策上提出相關(guān)的建議。


為什么叫更新？因?yàn)樵?011年的時(shí)候，碳收集領(lǐng)導(dǎo)人論壇（CSLF）部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議在北京召開(kāi)，我們組織推出了中國(guó)的CCUS技術(shù)發(fā)展路線圖，在路線圖基礎(chǔ)之上，2013年又提出了十二五CCUS技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，通過(guò)國(guó)家科技支撐計(jì)劃支持了包括神華CO2地質(zhì)封存、勝利油田、延長(zhǎng)油田等在內(nèi)的一系列研發(fā)和示范項(xiàng)目。離上一版路線圖發(fā)布已有七年的時(shí)間，隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，有必要對(duì)路線圖進(jìn)行更新。


在過(guò)去這些年，CCUS整個(gè)國(guó)際發(fā)展環(huán)境也有一些變化。《巴黎協(xié)定》后應(yīng)對(duì)氣侯變化成為全球共識(shí)，目標(biāo)設(shè)置趨緊，但減排行動(dòng)約束減弱，國(guó)際CCUS技術(shù)合作意愿增強(qiáng)。美國(guó)修訂《45Q法案》，加大對(duì)CCUS技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的激勵(lì)。國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變對(duì)CCUS定位提出新要求。十九大提出高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)氣侯變化和可持續(xù)發(fā)展提出新目標(biāo)，2030年排放達(dá)峰后的去峰問(wèn)題應(yīng)提早考慮技術(shù)支撐。CCUS技術(shù)發(fā)展非?？欤ɡ眉夹g(shù)涌現(xiàn)，也要開(kāi)展評(píng)估。對(duì)CCUS的認(rèn)識(shí)不斷深化，我們基于這個(gè)背景考慮更新中國(guó)的路線圖。


第二部分CCUS的定位和愿景


剛才提到國(guó)際層面的兩度溫升目標(biāo)，IPCC是國(guó)際氣侯研究組織，正在開(kāi)展第六次氣侯變化評(píng)估報(bào)告。IPCC第五次評(píng)估報(bào)告認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)兩度目標(biāo)，如果沒(méi)有CCUS技術(shù)，絕大部分分析預(yù)測(cè)模式都無(wú)法實(shí)現(xiàn)；能夠?qū)崿F(xiàn)的情景下，成本提高了138%。IEA的分析認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)2℃的目標(biāo)，到2040年全球CCUS部署規(guī)模要達(dá)到40億噸。剛才提到項(xiàng)目規(guī)模百萬(wàn)噸已經(jīng)非常大，這樣40億噸至少要四千個(gè)相關(guān)的大型CCUS項(xiàng)目，目前看任重道遠(yuǎn)。到2050年要達(dá)到60億噸，我們認(rèn)為CCUS對(duì)于減排不可或缺。


對(duì)于技術(shù)發(fā)展應(yīng)用而言，CCUS面臨高能耗、高成本、高風(fēng)險(xiǎn)。高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題是環(huán)境部從環(huán)境影響評(píng)價(jià)角度要解決的問(wèn)題，從環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)角度來(lái)講要控制。至少在目前技術(shù)和工業(yè)的能力下，CCUS對(duì)發(fā)展中國(guó)家還是承擔(dān)不起的技術(shù)，我們希望通過(guò)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)推動(dòng)能耗和成本的下降。


從科技的視角，CCUS發(fā)展仍存在不確定性，全球?qū)用鎽?yīng)用規(guī)模是2040年40億噸，2050年60億噸。中國(guó)我們?cè)u(píng)估該減排技術(shù)可實(shí)現(xiàn)7到22億噸減排貢獻(xiàn)，減排成本下降也非?？捎^。技術(shù)發(fā)展越來(lái)越多元，從原來(lái)的CCS到現(xiàn)在的CCUS，包括生物的利用、化工的利用、地質(zhì)利用，研發(fā)CO2驅(qū)水等新的利用方向，發(fā)展越來(lái)越多元。安全性方面，通過(guò)示范項(xiàng)目，應(yīng)用新的監(jiān)測(cè)手段，出臺(tái)相關(guān)監(jiān)測(cè)法規(guī)，通過(guò)監(jiān)管保障安全性。


在這些定位的基礎(chǔ)上，我們的研究也對(duì)CCUS在中國(guó)發(fā)揮的作用進(jìn)行了分析。圖中是國(guó)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，如果想實(shí)現(xiàn)2030年以后去峰和量化的減排，CCUS是必不可少的技術(shù)方向。


從能源稟賦來(lái)講，煤炭占我國(guó)能源消費(fèi)比例60%左右，是未來(lái)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)能源，CCUS是唯一的可行途徑實(shí)現(xiàn)煤炭的大規(guī)模低碳利用。


圖中展示的是這些年我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的變化，可再生能源比例一直在上漲。但是到去年，加上核能、新能源，總共也只能滿足13%多的能源需求，石油和煤炭一直是我國(guó)最主要的能源來(lái)源。我們都期待新能源發(fā)揮更多的作用，在能源優(yōu)化過(guò)程中，CCUS可以幫助實(shí)現(xiàn)從化石能源到未來(lái)無(wú)碳低碳的銜接，能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡。



基于上述分析，路線圖對(duì)CCUS提出了定位和愿景：CCUS作為一項(xiàng)有望實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用的新技術(shù)，是我國(guó)未來(lái)減少二氧化碳排放、保障能源安全和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。


CCUS發(fā)展趨勢(shì)和目標(biāo)


我們的路線圖研究還對(duì)2011年路線圖提出的目標(biāo)，做了一個(gè)初步的評(píng)估，對(duì)當(dāng)時(shí)全流程項(xiàng)目規(guī)模目標(biāo)、系統(tǒng)、捕集、運(yùn)輸、利用、封存都做了評(píng)估。


新一代CCUS技術(shù)的成本和能耗具有明顯優(yōu)勢(shì)。CCUS有的還處于研發(fā)階段，有的還是概念，但是有的已經(jīng)應(yīng)用了。CSLF在2013年CCUS路線圖報(bào)告中提出，一代技術(shù)是現(xiàn)階段已經(jīng)能夠進(jìn)行大規(guī)模示范的技術(shù)，二代是技術(shù)成熟后實(shí)現(xiàn)能耗和成本比一代技術(shù)降低30%以上的新技術(shù)，三代與一、二代技術(shù)有根本原理區(qū)別，能耗成本實(shí)現(xiàn)降低50%。


我們對(duì)國(guó)內(nèi)的燃煤發(fā)電廠進(jìn)行了分析。圖中網(wǎng)狀和紫色是2005年之后建的電廠，可發(fā)現(xiàn)大部分是在2005年以后建的。按照我國(guó)在能源革命規(guī)劃里提出的目標(biāo)，從2010年到2030年新增發(fā)電將主要靠新能源和可再生能源，可以預(yù)見(jiàn)將來(lái)的煤電廠會(huì)建得越來(lái)越少。


現(xiàn)有煤電廠的改造都有一個(gè)投資回收期，如果改造以后，電廠使用壽命少于15年是不劃算的。假設(shè)電廠生命周期是45年，投資回收期是15年，如果到2040年我們的CCUS技術(shù)才能成熟，電廠不會(huì)愿意對(duì)其進(jìn)行改造的。如果提前到2035年達(dá)到技術(shù)成熟，改造潛力就能達(dá)到140GW；提前到2030年改造潛力就能提高到430GW。剛才提到代際技術(shù)的概念，如果只能用第一代技術(shù)，能耗和成本非常高。如果通過(guò)科技相關(guān)部署安排能夠把第二代的技術(shù)成熟時(shí)間適當(dāng)?shù)奶崆?，即使提?年效果也是非?？捎^的。主要是想展示這個(gè)理念，希望推動(dòng)第二代甚至第三代技術(shù)，能夠更早的成熟，在國(guó)內(nèi)煤電廠中得到應(yīng)用。圖中不同代際技術(shù)曲線的交點(diǎn)是成本的交點(diǎn)，也是這些電廠選擇到底是用一代還是二代的技術(shù)；如果這個(gè)點(diǎn)盡量往前移，我們能夠改造的潛力就會(huì)變得非常大，產(chǎn)生的效益會(huì)非常高。



路線圖按不同的技術(shù)鏈的環(huán)節(jié)，還有全流程的技術(shù)體系，提出了相應(yīng)的發(fā)展目標(biāo)。比如到2025年提出要建多個(gè)基于現(xiàn)有CCUS技術(shù)的工業(yè)示范項(xiàng)目并具備工程化能力。到2030年要實(shí)現(xiàn)相關(guān)的技術(shù)能夠進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用，并且具備產(chǎn)業(yè)化能力，運(yùn)輸能夠具有400萬(wàn)噸的能力。到2035年新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行，同時(shí)第一代技術(shù)也在繼續(xù)發(fā)展，進(jìn)一步降低成本能耗，第二代技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。到2040年整個(gè)系統(tǒng)集成和風(fēng)險(xiǎn)管控要得到相關(guān)突破，CCUS集群初步建成，綜合成本大幅度降低，并實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。到2050年實(shí)現(xiàn)廣泛部署。


第四部分優(yōu)先行動(dòng)與早期機(jī)會(huì)


路線圖也識(shí)別了一些早期的機(jī)會(huì)，近年利用技術(shù)發(fā)展比較快，提出了不同的發(fā)展方向，我們做出了相應(yīng)的分析。圖中主要是化工利用和礦化利用等。


第二部分是地質(zhì)方面的應(yīng)用，關(guān)注的強(qiáng)化采油等。


路線圖還對(duì)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)提出了路線的建議，不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)提出了目標(biāo)的考慮。


同時(shí)針對(duì)不同地區(qū)的排放源和封存利用的適合產(chǎn)地，進(jìn)行了相應(yīng)的組合，對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)集群和大規(guī)模示范，一些早期的機(jī)會(huì)進(jìn)行了識(shí)別，分別針對(duì)不同的區(qū)域，包括新疆北部，鄂爾多斯盆地等等。



第五部分政策建議


任何一個(gè)技術(shù)要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，光靠技術(shù)本身是不行，路線圖也對(duì)相關(guān)政策提出了建議。首先要支持新一代CCUS技術(shù)的研發(fā)和示范，建立重大基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)平臺(tái)，創(chuàng)建自己的產(chǎn)學(xué)研用合作平臺(tái)。國(guó)內(nèi)雖然成立了CCUS產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，但是更多是經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的交流分享，工程、技術(shù)合作還有待加強(qiáng)。另外是重視CCUS技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究和保護(hù)，如果沒(méi)有提前進(jìn)行布局，會(huì)受制于人。包括專(zhuān)業(yè)人才引進(jìn)也應(yīng)加強(qiáng)。

第二個(gè)方面的建議是關(guān)于早期示范。包括推進(jìn)早期示范項(xiàng)目的篩選與評(píng)估，成本比較低的排放氣源，能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的利用手段等，能夠結(jié)合，然后對(duì)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行測(cè)試、示范，從而推進(jìn)技術(shù)鏈條的發(fā)展。針對(duì)早期示范工程，也是要加強(qiáng)行業(yè)和政策部門(mén)之間的協(xié)調(diào)，包括環(huán)境部通過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)間的合作等推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，還包括提供相關(guān)財(cái)政激勵(lì)等。產(chǎn)業(yè)政策方面提出建議把CCUS納入國(guó)家戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)，提前開(kāi)展相關(guān)法律法規(guī)的研究。還有就是加強(qiáng)相關(guān)的國(guó)際合作，包括政府間、民間都值得加強(qiáng)交流合作，各位有機(jī)會(huì)去發(fā)達(dá)國(guó)家建成示范項(xiàng)目考察學(xué)習(xí)都是需要開(kāi)展的工作。


最后，很高興此次跟大家進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，謝謝大家。


編者注：文字部分根據(jù)錄音整理